[THE BIO] mRNA백신이 유전자 변형? 오해입니다

화이자·모더나 코로나백신 제조 방식
일각 문제 제기에 美CDC "영향 없다"

아스트라제네카·얀센은 바이러스 벡터
노바백스는 단백질재조합 방식 사용
국내 위탁생산 늘며 백신 플랫폼 주목

모더나(왼쪽)와 화이자 코로나19 백신. 연합뉴스

지난해 SK바이오사이언스가 아스트라제네카·노바백스와 코로나19 백신 위탁생산 계약을 체결하고 삼성바이오로직스는 mRNA(메신저리보핵산) 방식의 모더나 백신의 본격적인 위탁생산에 돌입하며 우리나라가 글로벌 코로나19 백신 전진기지로 거듭나는 모습이다.

이밖에 GC녹십자가 곧 얀센의 백신을 위탁생산할 것으로 알려지면서 다시 한 번 코로나19 백신 개발 플랫폼에 대한 관심이 높아지고 있다.

전통적인 백신은 살아있는 바이러스를 포함한 '생백신'과 죽거나 불활성화 된 바이러스가 들어가 있는 '사백신'으로 구분된다. 코로나19 백신 중에서는 바이러스가 살아있는 생백신 형태의 제품은 없다. 중국의 시노팜, 시노백은 사백신 형태의 제품이다.

생백신과 사백신의 경우 바이러스를 통째로 접종하는 것으로 위험부담이 있으며 부작용의 우려도 있다. 이에 최근에는 바이러스 일부 또는 단백질 조각 등을 활용해 백신을 제조하며 부작용을 줄이거나 효과를 높이는 방식이 사용된다.

국내외에서 개발 및 생산되는 코로나19 백신은 mRNA, '(아데노)바이러스 벡터', '단백질재조합'(합성항원), 'DNA'(유전 물질) 방식으로 구분된다. mRNA 플랫폼 기반 코로나19 백신은 화이자와 모더나가 개발했다. 아스트라제네카·얀센·러시아국부펀드의 코로나19 백신은 (아데노)바이러스 벡터, 노바백스의 백신은 단백질재조합 방식이다. DNA 백신으로는 미국 이노비오 제품이 있다.

가장 먼저, mRNA 백신은 면역 반응을 일으킬 유전자를 몸에 주입하는 방식이다. 쉽게 이야기하면 코로나 유발 바이러스 세균의 일부 단백질 생성 정보를 가진 조각을 체내에 투여해 신체에서 면역체계를 구축한다.

mRNA는 세포가 코로나19 바이러스 표면에서 발견되는 무해한 스파이크 단백질을 생성하도록 만든다. 이후 우리 몸은 그 단백질이 존재해서는 안 된다는 것을 인식하고 'T림프구'와 'B림프구'를 생성하며 다른 면역 세포를 활성화하는 면역 체계가 만들어지는 것이다.

또한 우리 세포는 백신 접종 후 며칠 이내에 mRNA를 분해하고 제거한다. 스파이크 단백질과 관련해 학자들은 인체가 생성하는 다른 단백질과 마찬가지로 최장 몇 주 정도만 체내에 머물 수 있는 것으로 추정하고 있다.

mRNA는 최근 대중에게 제공되기 시작했지만 연구자들에게는 이미 익숙하고 수십년 전부터 다뤄진 방식이다. mRNA 기술이 더 발전하면 하나의 백신을 통해 여러 질병을 예방하는 것이 가능할 전망이다.

바이러스 벡터 백신에는 코로나19 유발 바이러스와는 다른 바이러스의 변형본이 들어 있다. 퇴치하려는 바이러스와는 다른 무해한 바이러스에 수정을 가해 이를 이용해 인체 세포에 중요한 지침을 전달하는 방식이다. 이렇게 수정해 만들어진 바이러스를 '벡터 바이러스'라 부른다.

벡터 바이러스가 근육 세포에 들어가면 코로나19 바이러스에 있는 스파이크 단백질 조각을 만든다. 이후 면역 체계가 만들어지는 과정은 mRNA와 같다.

바이러스 벡터 방식의 백신이 상용화된 것 역시 최근으로, 아프리카 대륙을 공포에 떨게 한 '에볼라 바이러스'의 백신이 대표적이다.

일각에서는 mRNA와 바이러스 벡터 방식의 백신이 유전자를 변경 시킬 수 있어 안전성에 문제가 있다고 주장하고 있다. 그러나 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 mRNA와 바이러스 벡터 백신이 전달하는 유전물질은 인간의 DNA(유전 물질)가 있는 세포의 핵으로 절대 들어가지 않기 때문에 유전자를 바꾸거나 영향을 주지 않는다.

이어 단백질재조합(서브유닛, 합성항원) 백신에는 코로나19 유발 바이러스의 전체 세균이 아닌 무해한 단백질 조각이 들어있다. 즉, 바이러스 전체가 아닌 바이러스 표면 일부나 단백질 조각만 접종하는 것이다.

백신을 접종해 이 단백질 조각이 몸에 들어오면, 면역 체계는 우리 몸에 속한 단백질이 아니라는 것을 인식하고 'T림프구'를 만들게 되며, 코로나19 유발 바이러스와 싸우는 방법을 기억하고 향후 감염에 대비한다.

DNA백신은 코로나19 바이러스 중 변이가 일어나지 않는 특정 부분의 단백질 또는 아미노산 중합체의 항원을 유전자 형태로 체내에 주입해 면역반응을 유도하는 방식이다. DNA 백신의 경우, 여러 항원을 하나의 플라스미드 DNA에 삽입할 수 있어 다양한 디자인이 가능하고 대량 생산 및 장기 보관이 가능하다는 점이 특징이다.

코로나19 백신을 개발 중인 국내 기업을 방식 별로 구분하면 아이진 mRNA, 셀리드 바이러스 벡터, SK바이오사이언스·유바이오로직스·차백신연구소 단백질재조합, 제넥신·진원생명과학 DNA 등이 있다.

김진수기자 kim89@dt.co.kr