2세대 코로나 백신이 온다

2021.04.12 07:00

 

효능 높고 운반 관리 쉬워

태국에서 임상시험에 들어간 코로나19 백신 후보물질 NDV-HXP-S. 태국 국영제약회사 GPO 제공

 

세계 각국에서 감염병예방사업을 수행하는 비영리 단체인 ‘패스(PATH)’가 이달 5일(현지 시간) 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신을 만들 차세대 후보물질인 ‘NDV-HXP-S’가 브라질과 태국, 멕시코, 베트남에서 임상시험에 착수했다고 밝혔다. 이 물질은 분자설계 기술을 활용해 현재 접종되고 있는 백신보다 더 강력한 항체를 생성할 것으로 기대를 모으고 있다. 계란을 활용하기 때문에 원료비도 싸고 다른 코로나19 백신보다 제조가 간편해 '게임 체인저'가 될 것이란 분석이 나온다. 이외에도 코로나19를 포함해 메르스(MERS·중동호흡기증후군) 등 다른 모든 코로나바이러스를 잡는 범용 백신과 상온보관이 가능한 백신도 속속 등장을 예고하고 있다. 1세대 코로나19 백신보다 효과가 크고 단점을 보완해 '2세대 백신'으로 불린다.

 

 

○ 10배 효과 있는 2세대 백신 온다

NDV-HXP-S은 코로나19 사태로 새롭게 등장한 미국 화이자와 모더나의 메신저RNA(mRNA) 백신보다 한 단계 업그레이드 됐다. 화이자와 모더나의 백신은 코로나19 바이러스가 사람 몸에 침투할 때 사용하는 표면 스파이크 단백질의 유전물질을 넣어, 사람 몸의 면역체계가 바이러스 침투를 인식하고 대응하는 항체를 생성한다.

NDV-HXP-S도 같은 원리로 작동한다. 다만 차이는 몸에 침투한 스파이크 단백질의 위장을 막는 물질인 ‘프롤린’의 개수가 더 많다는 것이다. 스파이크 단백질은 사람 몸에 들어오면 인간 세포에 결합한 후 구조가 바뀐다. 튤립과 같은 모양에서 창처럼 뾰족해 진다. 이런 변화를 막아야 백신의 효과를 끌어올릴 수 있다. 백신을 맞고 형성된 항체가 튤립 모양의 스파이크 단백질을 찾아다니기 때문이다. 단백질 아미노산의 일종인 프롤린은 이런 변화를 막는 역할을 한다. 프롤린을 넣은 스파이크 단백질 유전물질로 백신을 만들면 항체가 더 큰 힘을 발휘할 수 있다.

 

현재 개발된 화이자와 모더나 백신은 프롤린 분자 2개를 사용한 반면, NDV-HXP-S은 6개가 사용된다. 이 물질을 개발한 제이슨 맥렐란 텍사스대 분자생명과학부 교수는 “프롤린이 많을수록 더 안정적으로 스파이크 단백질 변화를 막을 수 있어 항체 효과가 10배 정도로 올라간다”고 했다. 이 물질의 1상 임상은 오는 7월 종료될 예정이다.

 

 

○ 보관, 운송, 생산 쉬운 백신 개발

1세대 백신은 안전성과 효능을 보장하면서도 매우 빠르게 개발됐다. 일반적으로 백신 개발과 접종에 최소 5년의 시간이 걸리지만 이들 백신은 코로나19 사태가 시작한 지 1년도 안되는 시점에 접종이 시작했다. 하지만 백신 보관과 운송 조건, 생산이 까다로워 저개발 국가들의 도입에 걸림돌이 되고 있다는 지적을 받고 있다.

 

한 예로 화이자와 모더나의 백신은 유전물질을 넣을 원료로 맞춤형 지질주머니가 개발에 필요하다. 이를 생산할 능력을 가진 중저소득 국가는 매우 적다. 영하의 온도에서 운송하고 관리해야 하다보니 전기가 부족하거나 냉동시설이 부족한 국가들에겐 '그림의 떡'이다.

 

2세대 백신 가운데 상당수는 이런 단점들을 보완하는데 목표를 두고 있다. 특히 계란이 백신 생산부족 문제를 해결할 구세주로 떠올랐다. 미국 마운트시나이 아이칸 의대 연구팀은 계란에 코로나 바이러스 유전자를 넣어 배양시키고, 배양된 유전자들로 백신을 제조했다. 연구팀은 독감 백신이 지금까지 이런 방식으로 만든다는 점에 착안해 코로나 백신 개발에 적용해보기로 했다. 연구팀에 따르면 계란 1개면 5~10회 접종분의 백신을 만들 수 있다. 이미 중저소득 국가에 설립한 독감 백신 생산 설비를 활용하면 연간 약 10억만명 분 생산이 가능할 것으로 보인다. NDV-HXP-S도 계란을 활용해 대량으로 생산할 계획이다.

 

미국 제약사 노바백스는 보관과 운송이 편리한 백신을 개발했다. 나방 세포를 이용해 만든 이 백신은 2~8도 상온에서 보관할 수 있어 운송이 용이하다. 지금까지 임상 3상에서 96.4%의 예방효과를 보였다. 전문가들은 5월쯤 노바백스 백신 사용 승인이 나올 것으로 전망하고 있다.

 

 

○ 변이 대응 백신도 국내서 개발 중

세계보건기구(WHO)에 따르면 6일 현재 임상 단계 있는 전세계 백신이 86개, 전 임상 단계가 186개로 집계됐다. 국내에선 SK바이오사이언스와 셀리드 등 5개 기업에서 변이 바이러스에 대응할 백신 개발을 개발하고 있다. SK바이오사이언스 관계자는 “현재 1~2상 단계이며 내년 상반기 긴급사용 승인을 얻는 것이 목표”라고 말했다.

전문가들은 변이 대응을 위해 차세대 백신 개발 서둘러야 한다고 강조한다. 국제구호단체 옥스팜이 지난달 31일 공개한 설문조사에 따르면 전 세계 감염병 전문가 77명 중 66.2%가 현재 개발된 백신들이 1년내 효과가 없어질 것으로 예측했다. 백신 접종이 일부 국가에서만 이뤄지고 있고, 그 사이 기존 백신이 효과를 보이지 않는 변이가 나타날 것이란 분석이다. 김우주 고려대 구로병원 감염내과 교수는 “변이에 대응할 백신을 포함해 차세대 백신 개발을 서둘러야 한다”고 했다.

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