【건강다이제스트 | 정유경 기자】
【도움말 | 가천의대 예방의학교실 정재훈 교수】
우리나라도 코로나 백신 접종이 임박했다. 지난 1월 25일 질병관리청은 총인구수보다 많은 5,600만 명분의 백신 구매를 완료했으며 노바백신 2,000만 명분을 추가 확보 중이라고 밝혔다. 1분기에 접종을 시작해 11월까지 집단면역 형성을 목표로 9월까지 전 국민 70%에 대한 1차 접종을 할 예정이다.
접종 우선순위는 ▶1분기는 요양병원·노인의료복지시설, 고위험 의료기관 종사자 ▶2분기는 65세 이상, 의료기관·재가노인복지시설 종사자 등 ▶3분기는 만성질환자, 성인(19~64세) 등이다. ▶4분기에는 2차 접종자, 미접종자의 접종이 이루어질 계획이다.
코로나 백신이 유례없이 빠른 시간에 개발되고 코로나 백신 접종 계획까지 발표됐지만 우리는 여전히 백신에 대해 궁금한 점이 많다. 가천의대 예방의학교실 정재훈 교수에게 코로나 백신에 관한 궁금증을 묻고 답을 들어봤다.
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Q. 지금까지 정부가 구매 계약한 코로나 백신은 아스트라제네카, 화이자, 얀센, 모더나 총 4종류입니다. 각각 어떤 백신인지 설명을 부탁드립니다.
정재훈 교수: 과거 기준으로 백신은 사백신과 생백신으로 구분되었습니다. 백신의 원리가 병원성이 없는 물질을 체내에 넣어서 면역을 형성하는 것이므로 가장 쉽게 면역을 획득할 방법은 병원체 그 자체를 넣는 것입니다. 사백신은 세균 또는 바이러스를 죽여서 백신을 만드는 것이고, 생백신은 병원체를 매우 약하게 만들거나 병원성이 없는 병원체를 찾아서 이를 몸에 넣어 면역을 유도하는 것입니다.
이러한 과거의 백신은 효과적이기도 했으나, 본질적인 문제를 가지고 있습니다. 죽어 있건, 살아 있건 병원체가 몸에 들어오는 개념으로 그로 인한 부작용의 가능성을 배제하기 어렵습니다. 불활성화하거나 다른 균주를 가지고 오는 과정에서 효과도 낮아질 수 있습니다.
따라서 이러한 백신의 효과 및 안전성에 대한 우려(그럼에도 과거의 백신도 매우 효과적이며 안전합니다)를 해소하기 위해 새로운 분자유전학적, 생물학적 방법들이 동원되어서 개발된 것이 코로나바이러스 백신입니다.
우리 몸이 바이러스에 대한 인식을 하는 부위는 바이러스의 표면입니다. 바이러스는 바이러스의 내용물(유전물질)과 포장지로 구성이 되어 있는데, 우리가 편의점에서 과자를 살 때 포장지로 내용물을 짐작하듯 우리 몸도 포장지를 보고 바이러스를 인식할 수 있습니다. 바이러스의 포장지는 단백질로 구성되어 있는데, 코로나바이러스의 경우 스파이크 단백질로 부르는 것이 포장지에 해당합니다.
여기서 백신을 개발하는 사람들의 기지가 발휘됩니다. ‘생백신이나 사백신처럼 바이러스 자체를 이용하는 것보다 바이러스를 포장하는 포장지를 똑같이 만들어내면 더 효과적이고 안전하지 않을까?’라는 개념입니다.
당연히 바이러스 포장지만을 가져오므로 바이러스의 내용물은 존재하지 않고, 포장지만 동일한 것을 사용하면 우리 몸의 면역이 인식하는 것은 동일할 테니까요. 그리고 정말 똑같은 포장지나 더 눈에 잘 띄는 포장지(상표가 크게 쓰여 있는)를 만들어내면 면역도 더 잘 이끌어 낼 수도 있을 것입니다.
그래서 나오는 것이 합성항원백신, 침팬치아데노바이러스벡터-재조합생백신(이하 벡터백신), mRNA백신입니다.
▶합성항원백신은 정부가 확보를 추진하고 있는 노바백스에서 출시 예정인 백신으로 바이러스의 포장지 자체를 만들어서 백신화한 것입니다. 코로나바이러스에 대항할 수 있는 항원을 합성해서 주입합니다.
▶mRNA백신은 모더나와 화이자가 개발한 백신입니다. mRNA을 이용해 유전물질을 합성한 뒤 주사해 우리 몸이 코로나바이러스를 막을 수 있는 단백질을 만들게 합니다.
생물체는 중심 원리(Central dogma)라는 것을 따릅니다. 좀 어려울 수도 있지만 DNA가 핵심 유전정보를 전달하고 있고, 이를 RNA로 전사하여 전달하고 다시 단백질로 만들어내는 과정을 중심 원리라고 합니다. 즉 DNA가 RNA가 되고 RNA가 단백질이 되는 것입니다.
앞에서 우리가 목표로 하는 포장지는 단백질이라고 설명했습니다. 그런데 그 단백질을 만들어 낼 수 있는 설계도는 RNA입니다. 즉 RNA를 만들어서 우리 몸에 넣어주고 우리 몸에서 포장지를 생산해내면 면역이 형성된다는 개념입니다. 그리고 RNA 자체를 넣어주는 것이 효과가 훨씬 더 좋을 가능성이 높습니다.
우리가 합성항원 등을 통해서 만들어내는 포장지는 외주를 줘서 다른 공장에서 만든 포장지이고, mRNA백신과 DNA 벡터백신은 설계도를 그대로 가져와서 내가 직접 만드는 포장지에 비유할 수 있습니다. 물론 외주 공장이 매우 포장지를 잘 만든다면 구분을 못 하겠지만, 오리지널 설계도만큼은 못할 수 있습니다.
하지만 여기서 난관이 있습니다. RNA는 매우 불안정한 물질로 언제든지 부서질 수 있습니다. 상당수의 바이러스는 RNA로 이루어져 있기 때문에 우리 몸은 어디서 돌아다니는 RNA를 본다면 바로 바이러스로 인식하고 없애려는 기전을 작동시킵니다.
또 RNA 자체는 단일가닥으로 이루어져 있기에 구조적으로 취약합니다. 예전에 많이 쓰던 줄이 있는 전화기를 보면 이해가 쉽습니다. 이 줄은 단일 가닥이기 때문에 전화 받고 놓을 때마다 꼬입니다. 꼬이지 않은 줄을 찾아보기 어렵지요. 그것이 RNA입니다.
mRNA는 자체적으로도 불안정하고 체내에서도 쉽게 분해될 수 있기 때문에 이를 잘 보관하고 단백질로 번역될 때까지 유지해야 합니다. 그런 기술을 현실화시킨 기업이 화이자와 모더나입니다. 그러나 mRNA 자체의 구조적 불안정성으로 인해 보관 조건이 매우 까다로운 편입니다. 영하 20도나 영하 70도로 유통해야 하는 게 이런 이유입니다.
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▶벡터백신은 포장지를 조립할 수 있는 설계도를 병원성이 없는 다른 바이러스 안에 편집하여 숨겨둡니다. 이 설계도는 DNA로 구성하여 넣어져 있고, DNA는 안정적인 데다가 DNA를 운반해주는 무해(하다고 알려진)한 바이러스에 포장되어 있기에 상대적으로 보관이 쉽습니다. 이것이 아스트라제네카의 백신입니다.
얀센 역시 아스트라제네카처럼 벡터백신입니다. 아스트라제네카는 침팬지 아데노바이러스를 운반체(벡터)로 사용하지만 얀센은 인간 아데노바이러스를 운반체로 사용합니다. 코로나 백신 대부분이 2회 접종인 것과 달리 얀센은 1회 접종을 목표로 임상시험을 진행하고 있습니다.
Q. 백신마다 알려진 효능이 다릅니다. 아스트라제네카는 70%, 화이자와 모더나는 95% 정도라고 알려졌는데요. 70%라는 효능도 높은 수준인지 궁금합니다.
정재훈 교수: 영국, 브라질, 남아프리카에서 이루어진 아스트라제네카의 임상시험 잠정 평가 결과를 보면 코로나바이러스 감염에 대한 백신의 효능은 70.42%로 입원과 중증질환은 백신 접종군에서 발생하지 않았습니다.
1차 백신 접종 후 22일째부터의 2회 차 접종 또는 12주까지의 효능은 73%이며, 면역원성(면역 반응을 일으킬 수 있는 항원으로 작용하는 성질)은 1차 접종 후 98% 이상, 2차 접종 후 99% 이상이었습니다. 아스트라제네카의 경우 2회 접종하면 70%의 감염 예방과 높은 수준의 입원 예방, 중증화 방지가 가능하다고 볼 수 있습니다. 1회 접종 후 면역 형성 기간을 거치면 3개월까지 70% 이상의 효과를 보입니다.
Q 백신을 새로 만들려면 보통 10~20년이 걸린다고 하는데 코로나 백신은 1년 만에 나왔습니다. 이렇게 빨리 나올 수 있었던 배경은 무엇입니까?
정재훈 교수: 기존 백신은 감염병이 소외된 질병이어서 적극적인 투자가 이루어지지 않았고, 임상시험 대상자를 구하기도 어렵고, 적절한 수의 감염자를 확보할 수 없었습니다. 그러나 지금은 대규모 유행을 하면서 큰 투자가 있었고, 임상시험 대상자도 금방 확보할 수 있었습니다. 또 21세기 들어서 급격히 발전한 생명공학기술이 중요하게 작용했습니다.
Q. 짧은 기간에 나온 백신이 불안하다는 사람도 있습니다. 전 국민 코로나 백신 접종, 어떤 마음으로 받아들이는 것이 바람직할까요?
정재훈 교수: mRNA백신과 벡터백신은 각각의 장단점을 가지고 있습니다. 모두 안전한 백신이며, 장단점을 가지고 있는 만큼 최적의 접종 전략을 우리나라도 준비해야 합니다.
만약 백신이 가장 위험한 집단인 요양시설 거주자, 기저질환이 있는 고연령층에게 접종될 경우 실질적으로 이 연령층의 감염과 중증화가 방지되기 때문에 의료 역량 유지에 큰 도움이 될 것입니다. 또한 가장 위험한 집단이 보호받고 있기 때문에 상대적으로 젊고 건강한 연령층에 대해서도 어느 정도 여유를 가질 수 있습니다.
현재의 사회적 거리 두기 등의 방역 지침은 백신 도입 일정에 따라 변화할 것입니다. 즉 백신 일부 도입도 엄격한 사회적 거리 두기 단계를 완화하고 좀 더 지속가능한 방역정책을 수립하는 데 도움을 줍니다.
5인 이상 집합 제한도 결국 범유행이라는 어쩔 수 없는 결말을 앞두고 있는 상태에서 시간 벌기의 일환입니다. 본질적인 해결은 백신의 충분한 공급을 통한 집단면역 형성밖에 없습니다.
Q. 코로나 백신 접종을 이미 시작한 나라가 있고 부작용 관련 뉴스도 종종 나옵니다. 코로나 백신 부작용, 다른 백신과 비슷한 수준인가요?
정재훈 교수: 현재 우리나라 인구 정도의 수가 코로나 백신을 맞았고, 그 부작용은 극히 드문 것이 밝혀졌습니다. 임상 3상시험 결과를 넘어서서 수천만 명 단위의 부작용 데이터가 나와 있는 만큼 코로나 백신은 매우 안전함이 증명되었다고 생각합니다.
Q. 이제 곧 코로나 백신 접종이 시작됩니다. 백신 접종에 앞서 알고 있으면 좋은 주의사항이 있다면 소개해주세요.
정재훈 교수: 화이자 백신 접종 후 보고되는 아나필락시스(호흡곤란, 쇼크로 이어질 수 있는 알레르기 반응)의 발생률은 100만 명당 11건 정도로 인플루엔자 백신의 아나필락시스 발생률(100만 명당 1.35건)보다 높습니다.
그러나 비율이 높더라도 절댓값 자체가 그렇게 크다고 볼 수 없습니다. 우리나라의 mRNA백신 접종이 2천만 명에게 이루어지고 모더나 백신도 비슷한 패턴으로 미국의 발생률을 따라가면 약 145~340명 정도의 아나필락시스가 한국에서도 관찰될 것으로 예상됩니다.
매우 드물더라도 아나필락시스는 중한 부작용이므로 반드시 철저한 준비가 필요합니다. 가장 중요한 것은 백신 접종 후 의료기관에서 30분 정도 머무르고 귀가하는 것이며, 이에 대한 방역 당국의 철저한 준비도 필요합니다. 접종 의료기관에서는 반드시 아나필락시스에 대한 준비와 대응 교육이 이루어져야 할 것입니다.
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정재훈 교수는 가천대학교 의과대학 예방학교실 교수이며 보건정책 및 병원 관리 분야가 세부 전공이다. 최근에는 페이스북과 언론을 통해 국민이 궁금해 하는 코로나19에 관한 정보를 제공하는 데 힘쓰고 있다. 길 인공지능빅데이터 센터장이며, 빅데이터를 활용하여 코로나 19 관련 국제학술논문을 10편 발표하였다.
정유경 기자 kunkang1983@naver.com
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