[사이언스프리즘] 코로나 백신의 변이주 방어효과

델타 변이에 기존 백신 방어력
모더나·화이자 95%.. AZ 67%
돌파 감염자 큰 증상 없이 회복
조만간 통제 가능한 질환 될 것

역사적으로 인류가 겪은 대유행을 보면 14세기 중반 유럽 인구 3분의 1이 흑사병으로 사망했고, 18세기 말 천연두로 약 3억5000만명이 사망했다. 19세기 초 콜레라 대유행으로 5000만명이, 20세기 들어 1918년 스페인독감으로 2000만~5000만명, 1981년 미국에서 처음 밝혀진 후천성면역결핍증(AIDS) 으로 현재까지 3200만명이 사망했다. 잠시 뜸하더니 2019년 우한에서 시작된 코로나19(COVID-19) 대유행으로 8월 현재 누적 확진자가 2억명, 사망자는 420만명을 넘어 21세기 들어 가장 큰 팬데믹으로 기록될 것 같다. 우리나라도 현재까지 누적 확진자 21만여명에 사망자도 2100여명, 신규 확진자도 2000명을 넘어 섰다.

코로나 바이러스는 핵산 3만개의 리보핵산(RNA) 바이러스로, 크기는 80~120 나노미터(㎚, 10억분의 1m)인데, 머리카락 굵기의 1000분의 1 정도 된다. 사람에 감염되는 코로나바이러스는 7종으로, 기존에 알려진 4종은 감염되면 약한 감기 증세를 보이지만 사스(SARS-CoV), 메르스(MERS-CoV)와 우한발 COVID-19는 폐렴과 급성호흡기질환 등 치명적인 병을 일으킨다. COVID-19 기원에 대해 박쥐 코로나바이러스와 90% 이상 유전자서열 상동성을 보여 세계보건기구(WHO)도 ‘COVID-19 기원’을 ‘박쥐유래 자연감염’으로 발표했다. 그러나 수용체 결합 연구결과 박쥐와 사람 간 교차감염 가능성이 희박해지면서 ‘COVID-19 기원’에 의문이 제기되고 있다. SARS 코로나바이러스를 연구하는 우한의 바이러스연구소에서 박쥐와 사람의 코로나바이러스를 연구하는 과정에서 사람에 감염성이 높은 재조합 코로나바이러스가 인위적으로 제조됐을 가능성, 실험에 사용된 동물 사체가 축산물 시장에 유출돼 COVID-19의 기원이 됐을 가능성을 배제하기 어렵다는 것이다.

배용수 성균관대 교수 생명과학

최근 나타나는 COVID-19 변이주를 보면 지난해 9월 치사율이 높은 영국발 알파-변이주를 시작으로, 10월 전파력이 높은 남아공의 베타-변이주가 나타났고, 12월 기존 백신 접종자에게도 돌파감염을 보인 브라질발 감마-변이주와 함께 올 3월을 기점으로 전 세계로 급속히 확산되고 있는 인도발 델타-변이주까지 나타났다. 델타보다 더 강한 페루발 ‘람다 변이주’까지 나타나 앞으로 또 어떠한 변이주가 나타날지 예측하기 어려운 실정이다.

델타 변이주는 코로나바이러스의 결합단백질 7곳에 유전자 변이가 일어나 전파력과 독성이 크게 높아진 변종 바이러스다. 미 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 7월 말 미국 확진자의 80% 이상이 델타 변이주로 백신 2차 접종자도 상당수가 확진됐지만, 접종자의 경우 바이러스 수치가 급속히 떨어져 심각한 증상 없이 회복된 반면, 비접종자 중에는 독감유사 증상을 보였고 심한 경우 사망했다고 보도했다. 델타 변이주에 대해 기존 백신의 방어력을 분석한 뉴잉글랜드저널오브메디슨(NEJM) 논문에 의하면, 화이자나 모더나 백신은 2회 접종자의 경우 93~95%, 아스트라제네카 백신은 67%의 방어효과를 보였다. 1회 접종으로 끝나는 얀센 백신도 변이주에 67% 방어력을 보였다. 이런 결과들은 기존 백신으로도 변이주에 대해 상당 수준 방어력을 가질 수 있음을 시사한다.

에이즈바이러스도 변이가 심해 지금까지도 백신개발에 성공하지 못한 채 다양한 치료제가 개발돼 사용됐지만 치료제마다 저항성을 가진 변종이 생겨나 단독치료로는 장기적으로 효과를 보기 어려웠다. 그러나 1996년 여러 치료제를 복합적으로 사용하는 칵테일 요법이 허가되면서 변종생성을 차단할 수가 있게 됐고, 이로 인해 에이즈는 이제 더 이상 치명적인 질환이 아닌 통제 가능한 만성질환으로 분류되고 있다. 현재 코로나 바이러스 치료제로는 미국 길리어드사가 개발한 렘데시비르가 허가돼 있으며, 델타 변이주뿐 아니라 다른 변이주에도 치료효과를 보이는 것으로 나타났다. 에이즈와 달리 COVID-19는 현재 사용 중인 백신으로도 상당한 방어효과를 보이므로 앞으로 다양한 치료제가 개발돼 에이즈처럼 칵테일 요법으로 변이주 생성까지 막을 수 있다면 코로나 팬데믹도 머지않아 극복될 수 있을 것으로 기대된다.

배용수 성균관대 교수 생명과학