코로나19 백신·치료제 개발 가속화 … 돌연변이 극복은 숙제
코로나19 백신·치료제 개발 가속화 … 돌연변이 극복은 숙제
[창간특집 - 포스트 코로나 시대 준비하는 韓의 과제 中]
  • 박정식
  • 승인 2020.05.05 02:47
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신종 감염병인 코로나19가 전 세계를 강타했다. 각국이 코로나19 확산을 막기 위해 총력을 기울이는 가운데 한국은 정부와 국민, 의료계, 산업계 등이 선제적으로 대응한 결과 현재 하루 확진자 수가 적게는 0명, 많게는 10명 안팎으로 조절되는 안정기에 접어들었다는 평가를 받고 있다. 코로나19 사태 종식까지는 아직 시간이 더 걸릴 것으로 보이지만, 방역 수준은 생활 속 거리두기(생활방역)로 완화됐으며, 정부와 각 지방자치단체는 경제 활성화 방안 구상에 돌입했다. 코로나19 비상 체제에서 '포스트 코로나' 체제로 전환이 시작된 것이다. 그러나, 코로나19를 완전히 극복하기 위해서는 아직 풀어야 할 숙제가 많다. 헬스코리아뉴스는 '포스트 코로나' 시대를 준비하는 한국의 남은 과제들을 짚어보고 그 해결 방안은 무엇인지 3편에 걸쳐 살펴봤다. [편집자 주]

 

上 - 수년마다 유행하는 신종 감염병  … 정부 역할론 대두

中 - 코로나19 백신·치료제 개발 가속화 … 돌연변이 극복은 숙제

下 - 계속되는 신종 감염병 위협 … 지속 가능한 정책·기술 지원 필요

백신 치료제 연구 개발 실험

[헬스코리아뉴스 / 박정식] 국내 코로나19가 안정세에 들어서면서 정부와 산업계는 ‘포스트 코로나’ 시대를 준비하고 있다. 국민들도 강력한 사회적 거리두기를 완화하며 조금씩 정상 생활로 돌아가고 있다. 그러나, 개발에 성공한 백신과 치료제가 전무한 상황이어서 언제든 코로나19가 재유행할 수 있다는 불안감은 여전하다. 

현재 코로나19 백신과 치료제 개발 가능성에 대한 여론은 반반으로 나뉜다. 코로나 바이러스 질환인 사스(SARS·급성호흡기증후군)와 메르스(MERS·중동호흡기증후군) 치료제가 아직도 개발되지 않은 점에 빗대어 부정적으로 보는 시각과, 전 세계적으로 신종플루가 대유행했을 당시 로슈의 ‘타미플루’가 개발된 점에 비추어 긍정적으로 보는 시각이 있다.

사스 및 메르스와 신종플루의 가장 큰 차이점은 환자 수다. 2002년 중국 남부에서 발생했던 사스는 약 7개월간 전 세계 32개국에서 8096명을 감염시켰고 그중 774명이 사망했다. 2015년 사우디아라비아 등 중동지역에서 발생한 메르스는 전 세계 25개 국가에 확산돼 1167명이 감염됐고 그중 479명이 사망했다. 두 감염병 모두 전 세계 감염자가 1만명에도 미치지 않았다.

대부분 국가 방역만으로도 감염이 종식돼 백신이나 치료제 개발의 시급성이 상대적으로 크지 않았고, 제약사들 입장에서는 시장성이 없었다.

그러나, 신종플루는 달랐다. 국제학술지 ‘플로스원’이 발표한 연구결과에 따르면 당시 집계된 전 세계 신종플루 환자는 163만2258명에 달했고, 이 중 1만8500명이 사망했다.  지역 감염이 활발히 일어나 백신이나 치료제 개발을 시급히 개발할 필요가 있었고, 환자수가 100만명을 넘어선 만큼 시장성도 충분했다.

이번 코로나19의 파급력은 신종플루를 넘어선다. 4일 기준 전 세계 코로나19 누적 확진자 수는 345만5718명에 달한다. 이 중 사망자는 무려 24만6540명으로, 신종플루 당시보다 10배 이상 많다. 전 세계 감염이 지금도 진행 중이어서 확진자와 사망자 수는 더욱 늘어날 전망이다. 백신 및 치료제 개발의 시급성과 시장성이 신종플루와 비교할 수 없을 정도로 큰 것이다.

이 때문에 전 세계의 수많은 제약사들이 백신과 치료제 개발에 뛰어들었고, 이 가운데 상당수 제약사는 임상시험에 돌입하며 자사가 개발 중인 백신과 치료제 개발에 속도를 내고 있다. 각국 정부들 역시 이들 제약사가 백신이나 치료제를 개발할 수 있도록 물심양면으로 지원을 아끼지 않고 있다. 

사스나 메르스 때와 달리 이번 코로나19 사태와 관련해서는 백신 및 치료제가 개발될 가능성이 크다는 시각에 조금 더 힘이 실리는 이유다.

 

국산 코로나19 치료제 이르면 올해 안에 출시

백신 개발은 1년6개월 이상 소요 전망

코로나19 백신과 치료제의 개발기간에 대한 전망은 각기 다르다. 현재 가장 빠른 개발 속도를 보이는 약물은 길리어드의 ‘렘데시비르’인데 이르면 이달 중 임상3상 결과가 나올 것으로 보인다. 결과가 성공적일 경우, 하반기에는 환자에게 사용할 수 있을 전망이다.

애브비 역시 HIV 치료제 칼레트라로 임상시험을 진행하고 있다. 칼레트라는 코로나19의 증식에 필요한 바이러스 단백질분해효소를 억제해 바이러스의 증식을 막는 것으로 알려졌다. 현재 중국과 홍콩에서 임상 시험이 진행 중이며, 이르면 5월 중 결과가 나올 것으로 보인다. 다만 칼레트라의 효과에 대해서는 부정적인 논문 발표가 이어지고 있어, 상용화가 가능할지는 미지수라는 분석이 상당하다.

국내에서는 GC녹십자, 셀트리온, 동화약품, 부광약품, 일양약품, 이뮨메드 등 20여개 제약·바이오 기업이 치료제 개발에 뛰어들었다. 이 중 다수 회사가 임상2상 시험에 돌입한 상태여서 기대를 모으고 있다.

백신 개발은 GC녹십자, SK바이오사이언스, 제넥신, 보령바이오파마, 국제백신연구소 등이 진행 중이다. 이 중 SK바이오사이언스와 GC녹십자는 서브 유닛방식으로 백신 개발에 나섰다. 서브 유닛 백신은 바이러스나 세균 등을 활용한 약독화 백신과 달리 단백질을 활용한다.

SK바이오사이언스는 지난 3월 23일 코로나19 백신의 후보물질 발현에 성공한 뒤 본격적인 동물 효력시험 단계에 돌입했다. 올해 9월 임상1상 시험에 진입하는 것이 목표다. GC녹십자는 지난 3월 질병관리본부 국책 과제 공모를 통해 목암생명과학연구소와 코로나19 백신 개발에 나섰다. 제넥신은 DNA 백신 ‘GX-19’ 개발을 위한 산·학·연 컨소시엄을 구성, 오는 6월 임상시험 개시를 계획하고 있다.

다만, 상용화까지는 다소 시간이 걸릴 전망이다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 전 세계에서 개발되고 있는 백신은 20가지에 달한다. 하지만 현재 개발이 가장 빠른 백신이 임상 1상 단계다. 이 때문에 WHO는 코로나19 백신이 상용화하기까지 적어도 1년 6개월 정도는 걸릴 것으로 내다보고 있다.

 

늘어나는 코로나19 바이러스 돌연변이

변종 바이러스 대응 방안 마련 필수

문제는 또 있다. 바로 바이러스 돌연변이로 인한 변종 바이러스의 등장 가능성이다. 코로나19 바이러스는 변이를 잘하는 RNA 바이러스 계통으로 알려졌다. RNA의 가장 큰 특징은 체내에 침투한 뒤 바이러스를 늘리기 위해 유전정보를 복제하는 과정에서 돌연변이가 잘 일어난다는 점이다.

모든 돌연변이가 새로운 유형의 변종 바이러스를 만드는 것은 아니다. 대부분은 변이가 발생하더라도 바이러스에 별다른 영향을 주지 않거나 오히려 악영향을 미친다. 그러나, 작은 확률이지만 변이로 인해 바이러스가 변종으로 바뀔 경우, 전파력이 더 세지거나 재감염이 나타날 수 있다.

대만 국립창화사범대와 호주 머독대 공동연구팀의 연구 결과를 보면 세계 106개국의 코로나19 바이러스와 39개의 게놈 서열을 분석하는 과정에서 돌연변이가 확인됐다. 돌연변이는 바이러스 표면에 왕관처럼 튀어나와 사람 세포와 결합하는 ‘스파이크 단백질’의 수용체결합영역(RBD)에서 나왔다.

현재 백신 개발은 스파이크 단백질 무력화에 초점을 맞추고 있는데, 스파이크 단백질에서 변이가 발생하며 변이가 일어난 스파이크 단백질을 타깃으로 하는 새로운 백신을 개발해야 한다.

연구팀은 “백신 개발이 헛수고가 될 위험이 크다”며 “다만 중대 변이가 기술적 오류에서 나온 것인지 등의 추가 검증이 필요하다”고 설명했다.

백신 개발을 위해서는 항원과 항체가 필요하다. 그러나 바이러스의 변이가 많으면 항체가 될 수 있는 물질이 너무 많아 효과적인 항체를 골라내는게 쉽지 않다. 항체 후보군을 얻기 위해서는 완치 환자로부터 동의를 받아 혈액을 계속 제공받아야 하는데, 이 역시 쉽지 않다.

국가임상시험지원재단 관계자는 “가장 유력한 항체를 분리해 주사제로 대량 생산 가능하게 만드는 것이 백신”이라며 “완치자의 혈액에서 안전하고 효과 좋은 항체만 골라내 활성화하고 이를 표준화해야 하는 데 그것이 어렵다”고 말했다.

SK바이오사이언스 등 국내 코로나19 백신 개발 기업들은 이러한 바이러스 변이에 대응하기 위한 플랫폼을 구축하고, 혹시 모를 상황에 대비하고 있다. 회사 측에 따르면, 플랫폼은 일종의 기반 기술로, 바이러스에 변이가 생기더라도 기존에 구축한 플랫폼에 이를 적용하면 빠르게 새로운 백신을 개발할 수 있다.


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