코로나19 백신의 종류와 특징.

 

전 세계를 침투하여 많은 피해자를 만든 질병 코로나19.

오늘은 코로나19 백신의 종류와 부작용 등에 대해서 알아보자.

 

우리의 인체는 감염병을 회복하고 난 후 ‘면역학적 기억’을 통해 향후 병원체의 침입에 대항할 수 있는 면역을 얻는다. 꼭 병에 걸리지 않더라도 백신을 이용하면 면역기능을 학습시킬 수 있다는 의학 전문가의 의견이 발표되었다.

백신은 다음의 2가지 조건을 반드시 충족해야 한다. 첫째, 해당 병원체에 대한 감염병을 일으키지 않아야한다. 면역 ‘선행학습’을 위한 백신이 감염의 원인이 되어서는 안 되기 때문이다. 둘째, 병원체를 중화시키거나 억제하는 항체가 형질세포(B 림프구가 변형되어 면역 항체를 만드는 특수한 세포)에서 생성되도록 하고, 병원체를 공격하는 T세포의 활성화를 유도해야 한다.

 

 

※ 원문 출처 : 기초과학연구원

 

* 백신의 종류

1) 약독화생백신(Live Attenuated Vaccine)

전통적으로, 하나의 바이러스를 백신용으로 사용하기 위해 약독화시키려면, 동물이나 인간의 세포를 통과시키며 '질병을 초래할 가능성이 낮은 변이'를 획득할 때까지 기다려야만 한다. 뉴욕주 파밍데일 소재 코다제닉스(Codagenix)는 인도의 푸네에 있는 백신 제조업체 인도혈청연구소(Serum Institute of India)와 손을 잡고, 유전자코드를 변형하여 SARS-CoV-2를 약화시킴으로써 바이러스 단백질을 덜 효과적으로 생산하게 하려고 노력하고 있다.

대표적으로 홍역, 유행성이하선염(볼거리), 풍진, 로타바이러스, 천연두, 수두, 황열 같은 질병들에

약독화생백신이 사용되고 있다.

 

2) 사백신(Inactivated Vaccine) 혹은 비활성화 백신

이 백신의 경우, 화학물질(예: 포름알데히드)이나 열(heat)을 이용하여 바이러스의 감염성을 제거한다. 그러나 그렇게 하려면, 대량의 감염성 바이러스를 갖고서 연구를 시작해야 하는 어려움이 있다. 따라서 백신을 주입한다고 해도 질병을 일으키거나 활성화되지 못한다. 장점은 생백신과 달리 살아있는 병원체를 사용하지 않아 안정성이 높은편이다. 하지만 상대적으로 낮은 면역반응과 짧은 지속 기간을 갖는다는 점이 단점이기도 하다. 이 때문에 백신의 효과를 증진시키고 장기간 유지하기 위해 여러 번 접종하기도 한다.

대표적으로 A형 간염, 독감, 소아마비, 광견병과 같은 질병들에 사백신이 사용된다. 중국 국유 제약회사인 시노팜우한과 시노팜베이징, 시노백이 개발하고 있는 코로나19 백신이 사백신에 해당한다. 현재 임상 3상중이다. 현재 중국에서만 제한적으로 접종되고 있다고 한다. 퍼뜨리기는 자기들이 퍼뜨리고 백신은 자기나라만 맞고 참 어이가 없네요. 인도가 독자적으로 개발 및 접종하여 높은 예방효과를 보았다는 보도들도 있지만, 통계와 증거들이 여전히 불확실하다.

 

3) 핵산 백신(nucleic-acid vaccine)

 

최소한 20개 연구팀이 (면역반응을 촉진하는) 코로나바이러스 단백질에 대한 유전적 지시서(DNA 또는 RNA와 같은 핵산)를 사용하는 것을 목표로 하고 있다. 그 핵산을 인간의 세포에 삽입하면, 바이러스 단백질의 사본(copies)이 쏟아져 나온다. 대부분의 핵산 백신은 코로나바이러스의 스파이크 단백질을 코딩한다.

(1) DNA 백신: 전기천공법(electroporation)을 통해 세포막에 구멍을 뚫어 DNA 흡수를 촉진한다.

(2) RNA 백신: RNA가 세포 속으로 들어가도록 하기 위해, 종종 지질코팅(lipid coating) 속에 봉입한다.

※ RNA와 DNA를 기반으로 한 백신은 '바이러스'가 아니라 '유전물질'만 사용하므로, 안전하고 용이하게 개발할 수 있다. 그러나 효능이 입증되지 않았으며, 현재 승인받은 백신중에 이런 기술을 사용한 것이 없다고 한다. 국내에서는 진원생명과학(임상 1/2a상), 제넥신, 이노비오-국제백신연구소가 이 방법으로 코로나19 백신을 개발 중에 있다고 한다.

 

4) 단백질기반 백신(protein-based vaccine)

28개의 연구팀은 바이러스 단백질의 서브유닛을 이용하여 백신을 개발하고 있는데, 그중 대부분은 바이러스의 스파이크 단백질이나 수용체 결합영역(receptor binding domain)이라는 핵심부분에 집중하고 있다. 비슷한 원리를 이용한 SARS 백신이 원숭이를 감염에서 보호한 적은 있지만 임상시험은 수행되지 않았다. 이 백신이 작동하려면 여러 번 접종받아야 하며 보강제(adjuvant: 백신과 함께 제공되는 면역자극분자)가 필요할 수 있다.

대표적으로 인플루엔자, 백일해, 말라리아 백신 등에 사용된다. 국내 기업인 SK바이오사이언스가 개발하고, 현재 임상 1상을 진행 중인 코로나19 백신이 바로 이 아단위단백질백신에 해당한다고 보면 된다. SK바이오사이언스는 사스코로나바이러스-2의 표면에 있는 스파이크단백질만을 항원으로 이용해 백신을 개발했다.

해외에서는 미국 노바백스의 코로나19 백신 ‘NVX-CoV2373’이 아단위단백질백신이다. 현재 임상 3상 시험을 진행 중으로 가장 앞서나가는 백신이라고 보면 된다. NVX-CoV2373은 식물 유래 사포닌으로 둘러싸여 있어 알레르기 반응이 거의 없는 것이 장점이라고 한다.

 

* 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)

Severe acute respiratory syndrome coronavirus의 약자이다.

중증급성호흡기증후군 코로나바이러스는 유전적 배열(DNA sequencing)상 전도기능(Positive sense) 단일 가닥 RNA(single-stranded RNA) 코로나바이러스로서 인간에게 전염성이 있고 코로나바이러스감염증-19의 원인이다

 

* 면역증강제 : 백신에 대한 면역반응을 강화하기 위해 백신의 항원과 백신의 성분을 이루며 함께 투여되는 물질. 이 면역증강제의 역할은 항원특이적 면역반응(백신에 들어간 항원에만 하는 면역반응)을 빠르고 강력하게 유도하며 오랜 시간동안 지속되도록 돕는 역할을 한다. 나이가 어린 아이들이나 노인들은 면역시스템의 미성숙 또는 노화로 정상 성인에서와 같은 면역반응을 기대하기 어려운 것이 사실이다. 특히 노인에서는 백신종류와 상관없이 백신접종 후 항체형성 또는 항체의 지속이라는 측면에서 양적으로 질적으로 면역능력이 떨어지는 현상이 나타난다.

사포닌 성분(홍삼에 들어있는 성분)을 함유한 면역증강제 등 여러 가지가 개발돼 출시된 바 있는데 모두 항체만 생성하는 것이 아니라 세포성 면역의 효과를 제공하고 있다는 점에서 생백신의 효능과 거의 같다. 이러한 사실을 알고 많은 학자들이 지대한 관심을 표명해 온 것이라고 한다. 다만 주의해야 할 것은 항원마다 면역증강제에 의해 면역원성이 증가하는 정도가 다르다는 점이다.

쉽게 말해서 A라는 백신에서 성공했다고 B라는 백신에 그대로 적용했다가는 낭패를 보기가 십상이다. 현재 코로나 백신도 여러 가지 종류가 있지만 국가별로 그리고 백신별로 다 다르게 결과가 나타나는 이유가 여기에 있지 않나 싶다. 내 생각에는 면역력증가제보다는 차라리 홍삼이나 프로폴리스 같은 건강보조식품을 평소에 챙겨먹는 습관을 기르는 것이 더 도움이 될 것 같다.

.* 출처 : 팜뉴스

 

5) 바이러스유사입자백신(VLP, Virus Like Particle)

바이러스유사입자는 아무런 유전정보가 전혀 없이 바이러스의 외부 단백질 껍데기로만 이뤄진 입자를 말한다. 일부 바이러스 단백질들은 자발적으로 조립하여 원 바이러스와 유사한 구조의 바이러스유사입자를 형성한다. 하지만 바이러스유사입자백신은 바이러스 유전물질이 없기 때문에 감염과 증식이 불가능하다. 대표적으로 바이러스유사입자백신은 인체유두종바이러스(HPV)를 대상으로 하는 자궁경부암백신(서바릭스, 가다실)이 있다.

6) 톡소이드백신(Toxoid Vaccine)

어떤 박테리아는 박테리아 그 자체가 아닌 박테리아가 생성된 독소가 질병을 일으킨다고 한다. 따라서 독소에 대한 면역이 형성되면 질병의 예방과 동일한 효과를 낸다. 사백신처럼 이들 독소(toxin)를 열과 화학물질을 이용해 불활성화 시킨 것을 톡소이드(toxoid) 혹은 변성독소라고 부른다. 톡소이드는 독소와 달리 질병을 유발하지 않으면서 면역반응을 일으킨다. 대표적으로 파상풍과 디프테리아 백신이 대표적인 톡소이드백신이다.

7) 바이러스벡터백신(Virus Vector Vaccine)

현재 연구진들은 다른 바이러스를 벡터(운반체)로 이용하는 백신을 개발하고 있다. 연구자들은 홍역 바이러스나 아데노바이러스와 같은 바이러스의 유전자를 변형하여, 인체 내에서 코로나바이러스의 단백질(예: 스파이크 단백질)을 만들도록 만든다. 단, 바이러스 벡터는 질병을 초래하지 않도록 약화시켜야 한다. 벡터로 사용되는 바이러스에는 두 가지 유형이 있는데, 하나는 세포 내에서 여전히 복제할 수 있고, 다른 하나는 핵심 유전자가 불능화되어 있어 복제할 수 없는 다음과 같은 2가지 형태가 있다.

(1) 복제 가능한 바이러스 벡터(예: 약화된 홍역 바이러스)

'세포 내에서 복제하는 바이러스'의 비근한 사례는 새로 승인된 에볼라 백신이다. 이런 백신은 안전하며, 강력한 면역반응을 촉발할 수 있다. 그러나 벡터로 사용되는 바이러스에 대한 기존의 면역성이 백신의 효능을 떨어뜨릴 수 있다.

(2) 복제하지 않는 바이러스 벡터(예: 아데노바이러스)

현재 승인받은 백신 중에 이 방법을 사용하는 것은 없지만, 유전자요법에서 오랜 역사를 갖고 있는 방식이다.장기적인 면역을 유도하려면 추가접종이 필요할 수도 있다.

대표적으로 아스트라제네카가 개발하고 있는 코로나19 백신이 이 백신이다.

 

이 백신은 최초에는 침팬지의 아데노바이러스를 변형한 벡터에 사스코로나바이러스-2의 스파이크단백질에 해당하는 유전자를 삽입하는 방식으로 개발됐다고 한다. 아스트라제네카를 비롯해 현재 러시아 가말레야, 중국 캔시노, 미국 존슨앤드존슨(임상 3상) 그리고 현재 국내에서는 셀리드-LG화학(임상 1상) 등 다양한 회사들이 바이러스벡터 기반 코로나19 백신을 개발 중이다.  바이러스벡터백신은 코로나19에 약 60~90%의 예방효과가 있다는 보고들이 나왔다고 한다.

 

마무리하며..

 

지금까지 개발된 코로나19 백신 중 mRNA백신이 최고의 예방 효과와 안정성을 가진 것으로 보인다. 그러나 다른 종류의 코로나19 백신 효능도 상당히 높다는 중간결과들이 있어 추가적인 분석을 좀 더 지켜봐야할 것이다. 부작용, 비용, 이동 및 보관 방법, 항체 지속기간, 변종에 대한 효율 등의 모든 변수들을 종합적으로 고려하고 가장 좋은 백신이 무엇인지 판단하려면 족히 2~3년은 더 기다려야 할 것으로 예상된다.

이미 첨단의생명과학 기술로 개발한 백신과 임상 3상 시험을 성공적으로 통과한 코로나19 백신들이 연내 우리 모두에게 접종 가능하다는 전문가의 의견이 나왔다. 이런 상황에서 다른 백신을 투여 받을 이유가 없다. 접종 거부를 하는 사람은 굳이 접종을 하지 말라는 얘기까지 나오고 있다. 그 이유가 합리적이지 않다고 본다. 부작용 없는 백신은 없기 때문이다. 물론 사망에 이르는 경우는 예외이다.

정은경 질병관리청장은 이 부분에 대해서 해결방안을 내놓았다. 바로 부작용으로 인한 사망이 발생할 경우 증명서류를 제출하여 통과가 되면 사망보상금이 약 4억3천만원이 지급된다. 이 정도까지면 국민들을 많이 배려해주는 제도라고 생각이 든다. 원래 백신 개발에는 약 10년의 시간과 5조 원에 가까운 비용이 소요된다고 한다. 2020년 12월 11일 화이자의 백신이 미국 식품의약국(FDA)의 긴급 사용 승인을 받아 처음으로 사용이 허가됐다. 약 11개월 만에 인류는 코로나19와의 전쟁에서 승리할 무기를 손에 넣은 것이다. 코로나19 백신 개발은 전례 없는 빠른 속도로 이뤄진 셈이다.

현재 과학과 의학기술의 발달이 정말 대단하다고 생각이 든다. 부작용이나 승인절차가 조금 간편화되서 하루 빨리 국내에도 부작용없는 코로나19 백신을 접종할 수 있게 되길 바란다.

 

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