“하루가 급한데" 내년 상용화? …코로나 19 백신 개발 왜 더딜까

코로나 19 삽화/김현정 디자이너

신종 코로나바이러스 감염증(코로나 19) 같은 세계적 감염병이 발생할 때마다 방역당국과 과학자들은 백신 개발에 총력을 다한다. 하지만 2003년 사스(SARS, 중증급성호흡기증후군), 2015년 메르스(MERS, 중동호흡기증후군), 하물며 40년이 다 되어가는 에이즈(AIDS, 후천성면역결핍증)도 아직 백신이 없다. 백신 개발이 이토록 까다롭고 오래 걸리는 이유는 무엇일까.
'바이러스 배양→기작 연구→전임상·임상→각국 시판 허가 시험' 못해도 5~10년
백신은 사람 신체의 면역 체계를 자극해 항체를 형성하도록 만드는 원리로 작동한다. 이를 개발하기 위해선 우선 바이러스를 배양해야 한다. 보통 2~3주가 걸린다. 바이러스 배양에 성공하면 표면 항원을 분리해 백신을 개발한다. 그러기에 앞서 배양된 바이러스가 세포 내로 침투한 후 이뤄지는 기작, 즉, 생리적 작용을 일으키는 기본 원리를 파악해야 한다. 만만치 않은 과정이다. 에이즈를 일으키는 HIV의 경우, 아직 몸속 면역계를 어떤 식으로 회피하는지 정확하게 알려져 있지 않다.


백신이 만들어지면 마우스(실험 쥐) 등 소형동물이나 사람과 인체 구조가 흡사한 침팬지 등을 통해 안전성을 검증하는 전 임상(동물실험)부터 사람을 대상으로 한 여러 차례 임상을 밟아 인체 부작용이 없는 지 효과는 어느 정도인지를 봐야 한다. 짧게는 5년에서 길게는 10년 이상이 걸리는 과정이다.

각국의 시험을 거쳐 시판 허가를 받기까지 과정도 까다롭다. 미국 제약회사 머크(Merck)의 경우 자궁경부암 백신 ‘가다실’(Gardasil) 개발까지 약 17년이 걸렸다. 의료계 전문가는 “백신은 사람 몸에 직접 접종하기 때문에 생산 과정에서 엄격한 무균 상태를 유지해야 하며, 임상 실험을 반복해서 일정한 제품 효과를 발휘한다는 점을 입증해야 한다”고 설명했다.
올해 만든 백신 내년엔 안 듣는다…RNA 바이러스 백신 한계하지만 백신 개발에 성공했다 할지라도 돌연변이 바이러스가 생기면 기존 백신이 들지 않는다. 매년 우리가 독감 백신을 접종하는 이유다.

독감을 야기 하는 인플루엔자 바이러스는 올해 예방주사를 맞아 면역력이 생겼다 할지라도 내년에 유행할 바이러스에 대한 면역력이 생기지 않는다. 이는 인플루엔자 바이러스가 가진 독특한 특징 때문이다. 인플루엔자 바이러스도 코로나 19와 계통이 같은 RNA(리보핵산) 바이러스다.

RNA는 우리 몸의 기본 유전자(DNA) 보다 구조가 불안정하다. 이렇다 보니 유전 정보를 저장하지 못한다. 유전체로 RNA를 지니는 인플루엔자 바이러스는 자손을 만들기 위해 RNA로부터 RNA를 복제해야 한다. 그런데 RNA 복제를 맡은 효소는 오류가 발생하더라도 이를 바로 잡지 못한다. 이 과정에서 돌연변이가 발생하게 된다. 이 같은 불안정성이 인플루엔자 바이러스에 대한 장기 면역력이 생기지 않는 1차 원인이다. 하지만 RNA 바이러스의 복제 오류는 빠른 돌연변이를 획득하게 해줘 숙주의 방어체계가 진화하는 것보다 더 빠른 진화가 가능케 한다. 더 강력한 생존력을 얻게 되는 비결인 것이다.


최근 들어 임상 시험 기간이 차츰 줄어들고 있다. 26일(현지시각) 미 국립보건원(NIH) 산하 국립알레르기·전염병연구소(NIAID)는 바이오 기업 모더나가 개발한 코로나 19 예방 백신 시험을 실시했다며 적어도 1년 내 일반대중이 사용할 수 있을 것이라고 밝혔다. 그러면서 백신 임상 1상을 1달 반 내 진행하겠다고 덧붙였다.

이런 일이 가능할 수 있는 이유는 백신 개발 과정을 더 단축하기 위한 새로운 검증법이 속속 개발되고 있기 때문이다. 그래서 학회에선 백신 개발은 곧 아이디어 싸움이라고 말한다. 화학연구원 신종바이러스 융합연구단은 “개발 방법 연구에 대한 투자가 더 활발해지면 백신 개발은 얼마든지 더 앞당길 수 있다”고 말했다.