가능성에서 성공으로… 코로나로부터 인류를 구원한 mRNA

[머니S리포트-'대세 mRNA'②] 임상용 백신 개발까지 단 25일… 특허전쟁도 활활

[편집자주]신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 유행하면서 제약·바이오 업계의 지도가 대폭 바뀌었다. 그중에서도 상용화까지 많은 시간이 필요할 것으로 여겨졌던 mRNA(메신저 리보핵산)에 대한 관심은 상전벽해 수준으로 높아졌다. 팬데믹(세계적 감염병 대유행) 발발 1년 만에 이에 대응할 수 있는 mRNA 백신의 출현은 mRNA 관련 기술을 확보하기 위한 국내·외 제약사의 경쟁을 촉발했다. 더이상 차세대 기술이 아닌 현재를 바꾸는 기술이 된 mRNA에 대해 살펴봤다.

바이오엔테크 직원들이 독일 마인츠에 위치한 바이오엔테크 신시설에 마련된 개인 맞춤형 mRNA 기반 암백신 Area 100 연구실에서 연구를 하고 있다. /사진=로이터

▶기사 게재 순서
①"암도 정복합니다"… mRNA에 한계는 없다
②가능성에서 성공으로… 코로나로부터 인류를 구원한 mRNA
③mRNA 백신 개발 앞서가는 美·日… 한국은 걸음마

mRNA(메신저 리보핵산) 백신은 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)의 위협에서 전 세계를 구한 '인류의 혁명'으로 불린다. 신종 감염병의 등장부터 백신 개발, 임상 진행, 미국 식품의약국(FDA)의 긴급사용승인까지 걸린 기간은 단 1년이었다. 기존 활용해 오던 단백질 재조합 백신의 개발부터 허가까지 통상 10년이 소요된 점을 감안하면 기간을 10분의 1로 대폭 줄인 셈이다.

생명공학정책연구센터에 따르면 mRNA는 어떤 신종 병원체가 등장해도 유전자 정보만 알면 한 달 이내에 백신을 만들어 임상시험에 진입이 가능하다. 실제로 mRNA 코로나19 백신 개발사 모더나는 2020년 1월10일 코로나19 바이러스의 유전자 정보가 공개된 후 임상 1상에 필요한 백신을 만드는 데 소요된 시간은 단 25일이었다.

mRNA 백신은 '청사진'으로 불린다. 우리 몸 모든 세포에 존재하는 mRNA에 특정한 유전정보 단백질을 생성시키는 역할을 하기 때문이다. mRNA 관련 연구는 1961년부터 이뤄졌다. 당시 약물이나 백신으로 사용하기에 불안정했고 기술적 한계가 명확했다. 1990년대 초 과학자들은 시험관 내 전사 실험을 통해 mRNA가 동물에게서 안정적으로 단백질로 합성되는 것을 확인했으나 주입되자마자 체내 면역세포가 바이러스로 보고 분해하는 탓에 유전정보를 전달하기 까다로웠다.

과학자들이 오랜 연구 끝에 1990년대 후반 mRNA의 전달기술을 확인했는데 바로 지질나노입자(LNP)다. 면역세포의 공격으로부터 mRNA를 보호할 수 있는 기술이 발견된 것이다. 현재 코로나19 백신이 탄생할 수 있었던 배경이다.

mRNA 백신의 장점은 안전성과 유연성으로 꼽힌다. 원래 체내에 있는 물질이므로 그 자체로는 독성이 없고 제조 과정에서 세포를 이용하는 대신 정제된 효소를 사용하기 때문에 위험한 불순물이 들어갈 우려도 거의 없다는 평가다. 특히 감염병 대응을 위한 초기 개발 기간을 최소화해 비교적 환자가 적은 감염병에 대해서도 대비할 수 있으며 기존 약물(단백질, 저분자화합물 등)에 비해 소규모 설비로도 생산이 가능하다는 장점을 지녔다.

다만 mRNA를 전달하는 LNP의 성분인 폴리에틸렌글라이콜이 부작용을 일으킬 가능성이 제기되고 있다. mRNA 백신 개발 성공과 함께 mRNA 백신 개발 기술, LNP 기술 관련 특허 논란은 여전히 이어지고 있다. 백신 개발 기술은 영업비밀상 보호장치로 촘촘히 막혀있다.

코로나19 백신 개발사인 모더나와 화이자도 mRNA 백신 관련 특허전쟁을 치르고 있다. 모더나는 지난 7월 화이자를 상대로 아일랜드와 독일에서 LNP와 단백질 인코딩 등을 문제 삼아 손해배상을 청구한 상태다. 이와 함께 바이오엔테크, 큐어백, 아크투루스 등도 mRNA 기반 백신 기술에 대한 특허 관련 소송으로 실타래처럼 얽혀있다.

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가능성에서 성공으로… 코로나로부터 인류를 구원한 mRNA