코로나19 백신 중간점검, 제조방법 따른 차이점은

[이데일리 왕해나 기자] 코로나19 종식에 대한 기대감이 높아지고 있다. 화이자가 자사의 코로나19 백신이 90% 효능이 있다는 중간결과를 밝힌데 이어, 모더나도 백신이 95%에 가까운 효능을 보였다는 임상 중간결과를 발표했다. 이에 따라 글로벌 제약사들의 백신 개발 동향에 관심이 쏠린다.

17일 제약업계에 따르면 전 세계 코로나19 백신 관련 임상시험은 총 97건이 진행 중이다. 이 가운데 개발을 눈 앞에 둔 임상 3상 제품은 약 10개로 집계된다. 국가별로는 중국이 4개로 가장 많고, 미국 3개, 러시아 1개, 영국·미국과 독일·미국 각각 1개씩이다.

(그래픽= 김정훈 기자)

◇미국은 제조사별로 핵산 백신과 전달체 백신

업체별로도 코로나19 백신을 만드는 방법에 차이가 있다. 화이자와 모더나 백신은 핵산 백신이다. 핵산 백신은 바이러스의 DNA, RNA 등 핵산을 체내에 주입하는 방식으로, mRNA 백신이라고도 불린다. mRNA는 RNA의 유형 중 하나로 m은 메신저(messenger)를 의미한다. mRNA가 세포 내에서 DNA의 유전정보를 전달해 단백질을 만드는 역할을 한다. 단백질은 항원이 돼 코로나19 항체가 생기게 한다. mRNA 백신이 상용화 된 것은 이번이 처음이다.

mRNA 백신은 다른 백신보다 제조가 쉽고 개발하는 데 걸리는 시간이 짧은 것으로 알려져 있다. 직접적으로 소량의 바이러스를 주입하는 기존 백신 방식에 비해 안전한 것으로도 전해진다. 하지만 대량생산이 어렵고 운송이 매우 까다롭다는 단점이 있다. 모더나 백신은 영하 20도, 화이자 백신은 영하 70도의 초저온 유통보관망을 필요로 한다. 설대우 중앙대 약학대학 교수는 “온도를 유지하지 못하면 mRNA가 부서져서 효능을 상실하기 때문에 콜드체인이 아주 중요하다”면서 “상업화된 적이 없기 때문에 안전성, 효능 등을 증명할 과거 기록들이 없는 것도 단점”이라고 말했다.

영국 아스트라제네카, 미국 존슨앤존슨, 중국 캔시노바이오로직스, 러시아 가말레야 연구소의 백신은 바이러스 벡터(전달체) 백신이다. 인체에 해가 없는 다른 바이러스의 게놈에 코로나19 항원을 생산할 수 있는 유전자를 끼워 넣어 체내에 주입하는 벡터 방식의 백신이다. 면역유지기간이 긴 것으로 알려져 있다. 하지만 생산하는 과정이 복잡하고 일부 사람들에게는 벡터 반응이 잘 나타나지 않을 수도 있다는 게 의약계 의견이다.

미국 노바백스 제품은 합성 항원 백신이다. 면역반응을 일으키는 단백질 일부인 항원을 유전자재조합 기술을 사용해 합성, 제조하는 방식이다. 바이러스 방어에 필요한 항원부분만 면역 반응이 일어나 부작용을 최소화하고 면역력 형성에 방해가 되는 간섭현상도 줄일 수 있다. 이미 자궁경부암 백신 제조에 사용되는 방식이기도 하다. 다만 단백질을 만들어 주입하는 것이 복잡하고 시간이 오래 걸린다는 단점도 있다.

코로나19 백신을 개발 중인 미국 제약사 모더나의 내부 모습(사진=AFP)

◇중국은 불활화, 한국은 DNA 백신

중국 시노팜, 시노백이 만드는 백신은 모두 불활화 방식으로 제조된 백신이다. 불활화 백신은 화학 또는 열처리로 병원성을 제거한 바이러스를 주입하는 것으로 기존의 백신 개발 방식과 비슷하다. 농촌진흥청에 따르면 불활화 백신은 개발기간이 짧으며 안정성이 높다. 하지만 방어능력이 늦게 형성되고 방어능력의 지속시간이 짧은 것이 단점이 될 수 있다. 기모란 국립암센터대학원 교수는 “우리가 기존에 많이 쓰고 있는 게 살아있는 백신을 죽여서 쓰는 백신인 불활화 백신이라고 이해하면 된다”고 설명했다.

제넥신은 지난 6월 식품의약품안전처로부터 DNA 백신 후보물질 ‘GX-19’의 임상 1/2a상을 승인받고 임상을 진행하고 있다. 공식적인 결과는 12월이나 내년 1월에 논문을 통해 발표할 예정이며 2상도 준비 중이다. DNA 백신은 독성을 약화시킨 바이러스를 몸에 주입하는 기존 백신과 달리 바이러스 항원을 만들어내는 유전자를 인체에 투여해 면역반응을 유도한다. 바이러스 내 유전자 DNA를 분리한 뒤 대량생산에 돌입할 수 있어 간단하면서도 빨리 만들 수 있다는 장점이 있다. 4℃~25℃에서 운송할 수 있기 때문에 콜드체인의 필요성이 덜하고 대량생산도 쉽다.

하지만 의약계 일각에서는 DNA 백신은 외부 DNA가 몸으로 들어오면서 쪼개져 아주 소량이라도 염색체에 삽입될 수 있는 위험성이 있다고 보고 있다. 안전성을 검증하기까지는 많은 시간이 걸릴 수 있다는 지적도 나온다. 이에 대해 제넥신 관계자는 “염색체 삽입 위험이 이론적으로는 가능하지만 실제적으로는 일어나지 않는다”면서 “이미 많은 임상에서 안전성이 확인된 안전한 백신”이라고 설명했다.

제넥신의 DNA 백신 후보물질 GX-19. (사진=제넥신)