'에이즈 백신의 아버지' 피터 김 교수, 1회 접종 '나노입자 코로나 백신' 개발

피터 김 미국 스탠퍼드대 생화학과 교수 연구팀이 개발한 코로나19 나노입자 백신의 모습이다. 스탠퍼드대 제공

'에이즈 백신의 아버지'로 불리는 한국계 미국인 피터 김 미국 스탠퍼드대 교수가 1회만 맞아도 되는 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)용 나노입자 백신을 선보였다.

피터 김 미국 스탠퍼드대 생화학과 교수 연구팀은 1회 접종으로 효능을 보이는 코로나19 나노입자 백신을 개발하고 동물 실험에서 효능을 확인했다고 이달 8일 밝혔다. 한국계 미국인인 김 교수는 후천면역결핍증(AIDS·에이즈)을 일으키는 인간면역결핍(HIV) 바이러스의 인체 세포 침투 원리를 처음 밝히고 에이즈 백신 연구에 공헌해 에이즈 백신의 아버지로 불리는 바이러스 전문가다.

연구팀은 코로나19 바이러스가 인체 세포에 침투하는 데 이용하는 스파이크 단백질을 공 모양의 페리틴 단백질에 박은 형태의 나노입자 백신을 개발했다. 페리틴은 체내에 철을 저장하는 역할을 하는 단백질이다. 나노입자 백신을 몸속에 주입하면 인체 내 면역세포가 스파이크 단백질에 반응해 항체를 만들게 된다. 바이러스 일부를 항원으로 이용하는 ‘서브유닛’ 백신과 비슷하다.

연구팀은 나노입자 백신을 쥐에게 투여해 관찰한 결과 한 번만 투여해도 코로나19에 감염됐을 때 체내가 만드는 중화항체 수준보다 두 배 높은 양의 중화항체를 만드는 것을 확인했다고 밝혔다. 중화항체는 코로나19 바이러스를 억제할 수 있는 항체다. 연구팀은 관련 연구결과를 5일 국제학술지 ‘미국화학회(ACS) 센트럴 사이언스’에 발표했다.

김 교수 연구팀은 HIV, 에볼라바이러스, 인플루엔자 백신 개발을 주로 연구해 왔다. 코로나바이러스 연구를 수행하진 않았지만 코로나19가 미국 내에 발발한 이후 4주 만에 쥐 실험까지 진행했다. 김 교수는 “과학이 전면에 등장하고 바이러스에 대한 여러 백신을 생산하는 점에서 지난 1년은 놀라웠다”며 “백신을 만드는 데는 보통 10년이 걸리는데 현재 상황은 전례가 없는 상황”이라고 말했다.

연구팀은 이번에 개발한 백신은 다른 코로나19 백신을 접종하기 어려운 이들을 위한 용도라고 밝혔다. 백신 효능을 만들기 위해 두 차례 접종이 필요하고 냉동설비가 필요한 제약사들의 백신 대신 한 번만 맞아도 돼 효과적이고 상온에서도 운송 가능한 백신을 개발하겠다는 목표다. 연구팀은 이 백신을 동결건조 형태로 저장해 분말 형태로 상온에서 보관할 수 있는지 분석중이다. 김 교수는 “우리 목표는 저장이나 운송을 위해 콜드체인이 필요하지 않은 단일 백신을 만드는 것”이라며 “저소득 및 중간소득 국가에 이를 공급하는 게 목표”라고 말했다.

여러 제약사의 백신이 개발되고 이미 임상을 진행중인 만큼 이번 코로나19 사태에 활용될지는 미지수다. 미래의 새로운 코로나바이러스를 막기 위한 범용 백신 기술을 개발하는 시도의 일부라는 설명이다. 김 교수는 “코로나19 백신은 HIV 백신처럼 역사적으로 어려웠거나 개발이 불가능한 것으로 여겨진 백신을 개발하는 우리 작업의 일부”라며 “세상이 필요로 할 때 가능성을 내놓아 기쁘다”고 말했다.

[조승한 기자 shinjsh@donga.com]