[주목받는 'mRNA 백신'] 안전성·예방효과 UP.. 코로나 백신의 진화

화이자·모더나, 1961년 물질 첫 발견
바이러스 감싼 스파이크 단백질 정보 추출
체내 주입땐 항원 단백질 생성해 대응
바이러스 주입하는 기존방식보다 안전
열안정성 낮아 '제조~유통' 과정 복잡

mRNA 백신의 작동원리. 기초과학연구원 제공

전 세계에서 '코로나19 종식'을 위한 백신 접종이 숨 가쁘게 이뤄지고 있다. 코로나19 백신은 개방방식에 따라 화이자, 모더나의 mRNA(메신저 리보핵산) 백신, 아스트라제네카, 얀센 등의 아데노바이러스 벡터 백신으로 나눠진다. 이 중 최신 기술로 주목받고 있는 것이 mRNA 백신이다.

mRNA 백신은 코로나19 펜데믹 중 세계 최초로 개발된 신기술이다.

미국 제약사 화이자와 모더나가 이전까지 이론상으로만 존재했던 제조법으로 코로나19의 백신을 만들어냈고, 지난해 12월 미국과 영국에서 긴급 사용 승인을 받으면서 세계가 주목했다. 어느 날 갑자기 뚝딱 만들어진 기술은 아니다. mRNA에 대한 기초연구는 이 물질이 최초로 발견된 1961년부터 진행돼왔다. 모더나는 2010년 설립된 이후 mRNA를 이용한 백신과 치료제 등을 개발해오던 중이었다. 또한 화이자와 백신을 공동개발한 독일 바이오기업 '바이오앤테크'도 2017년 화이자와 협약을 체결하고 인플루엔자용 mRNA 백신 개발을 연구해오고 있었다. 독일의 제약회사 큐어백도 mRNA를 사용한 코로나19 백신의 임상 3상 결과 발표를 앞두고 있다.

mRNA 백신은 '스파이크 단백질'을 만드는 유전 정보가 담긴 '설계도'를 주입해 체내에서 항원 단백질을 생성하는 방식이다. 스파이크 단백질은 코로나 바이러스 걸면에 돌기처럼 붙어있는 물질이다. 이 방식을 이용하면 인체가 바이러스에 감염된 상황으로 인식하고 스파이크 단백질에 대한 항체를 만들어낸다. 바이러스에 대한 간접 체험 방식이기 때문에 약한 바이러스나 바이러스 단백질을 직접 주입하는 아데노 바이러스 백신 방식보다 안전성과 예방효과가 더 높다는 평가를 받는다. 기초과학연구원(IBS)에 따르면 mRNA 백신을 접종한 이후에 실제 바이러스가 몸에 들어온다고 해도 항체가 바이러스를 감싸서 감염을 막을 수 있다. 또한 세포가 바이러스에 감염돼 스파이크 단백질을 만들면, 면역세포가 이 세포를 알아보고 공격해서 죽이기 때문에 바이러스의 증식을 막을 수 있다. 백신 내 바이러스 유전자 정보만 바꾸면 빠른 설계와 생산이 가능하다는 큰 장점이 있어 코로나19 등 감염병 예방 백신 외에도 암 등 다른 질병에도 활용할 여지가 있어 주목받고 있다.

한계는 존재한다. mRNA는 열안정성이 낮다. mRNA를 둘러싸는 얇은 지질막이 불안정한 물질이기 때문에 제조 방법은 물론 유통 및 보관 방법이 까다롭다. 화이자나 모더나 백신이 각각 영하 70도의 초저온 보관, 영하 20도 이하 보관과 유통 과정에서 콜드체인이 필요한 이유다. 또 개발된 지 얼마 안돼 백신 효과의 지속 기간에 대해서는 추가 연구가 필요하다.

그간 세계에 전무했던 기술인 만큼 백신 지식재산권 유예에 대해 반대하는 쪽의 목소리가 거세다. mRNA백신 제조 원천 기술을 확보한 화이자나 mRNA 기반으로 출시된 백신 제조사 3곳 중 2곳(바이오앤테크, 큐어백)이 위치한 독일은 백신 생산이 많아지면서 원재료 공급망 축소, 품질 저하 등를 우려하고 있다. 지재권을 유예해 백신을 제조하더라도 이를 위한 설비, 기술 확보 등을 고려하면 물량 공급이 곧바로 수월해지는 건 아니라는 점도 강조하고 있다.

국내 제약사들은 mRNA 백신 제조에 도전하고 있지만 아직까지 갈 길이 멀다. 현재 국내 제약사 몇 곳에서 mRNA 중간 원료를 생산할 시설을 갖추고는 있지만, 백신 완제품까지 한 번에 만들 수 있는 곳은 한정적이다. 이를 실현할만한 국내 업체에 자연스레 눈이 쏠린다. 한미약품과 GC녹십자, 삼성바이오로직스 등이다. 정은경 질병관리청장은 지난 10일 정례브리핑에서 "mRNA 백신의 국내 생산과 관련해 국내 제약사와 협의가 진행 중"이라고 말했다. 유선희기자 view@dt.co.kr