"불완전한 단계 백신 플랫폼, 개선된 형태 차세대 mRNA 백신 기대"

김정기 고려대학교 약학대학 교수, 코로나19 특별인터뷰

김정기 교수는 충북대학교에서  미생물학과 면역학을 전공했으며 미국 캔사스주립대학교에서 병원생물학(바이러스학전공)으로 이학박사 학위를 취득했다. 이후 St. Jude Children’s Research Hospital(박사 후 연구원), 한국생명공학연구원, 과학기술연합대학원대학교 선임연구원을 거쳐 현재 고려대학교 약학대학 교수로 재직중이다. 

김 교수는 국내 인체, 조류, 돼지, 개, 고양이 및 말 인플루엔자 바이러스 분리 및 탐색, 인플루엔자 바이러스 증식에 관여하는 숙주 세포 단백질의 역할, 고위험군에 대한 인플루엔자 바이러스 병원성 및 백신 효능 상관관계 등과 관련된 연구를 계속해 오고 있다

Q 화이자 모더나의 경우 지금까지 효과성과 안전성 측면에서 매우 뛰어난 예방효과를 지닌 백신으로 알려져 있지만 유통과 보관 접종주기 측면에서 다소 한계를 보이고 있다. 이러한 단점을 극복한 차세대백신이 탄생할 가능성은 있는지 궁금하다.

A 화이자와 모더나 백신과 같은 mRNA 백신은 대표적인 차세대 백신 중 하나이다. 하지만 현재의 mRNA 백신은 리보핵산가수분해효소의 공격으로부터 RNA를 보호하고자 지질막으로 RNA를 감싸는 지질막 나노입자 전달방식을 사용하고 있으며, 이로 인해 백신 접종 시 과도한 면역반응에 의한 이상반응을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하지 못하여 그동안 다른 감염병에 대한 임상시험에도 불구하고 사용승인이 되지 않고 있었으나, 코로나19 팬데믹이라는 초유의 상황에서 긴급히 승인된 백신 플랫폼이며, 그만큼 안전성 및 안정성 측면에서 해결해야 할 부분을 가지고 있는 불완전한 단계의 백신 플랫폼이라고 할 수 있다. 현재 코로나19 팬데믹 상황이며, 뾰족한 다른 대안이 없기에 화이자와 모더나의 코로나19 mRNA 백신이 사용되고 있는 것이지, 만일 팬데믹 상황이 아니라면 현재 단계의 화이자와 모더나 mRNA 백신은 다른 감염병에 대한 백신으로 소비자의 선택을 받지 못할 것이다. 

즉, 기존의 백신 플랫폼 대비 이상반응 빈도가 높고 정도가 심하기 때문에 시장성의 논리로 볼 때, 소외될 가능성이 높아 보인다. 따라서 현 단계의 mRNA 백신을 개선한 mRNA 백신이 차세대 백신이 될 수 있을 것으로 판단하며, 현재의 지질막 나노입자 전달 방식이 아닌, 다른 mRNA 전달 방식을 도입한 mRNA 백신이 차세대 백신이 될 수 있을 것으로 생각한다. 이 부분은 비단 mRNA 백신뿐만 아니라, DNA 백신에서도 마찬가지이며, DNA를 어떠한 전달방식으로 체내에 주입할 것인지가 관건이 될 것으로 보인다. 나아가 기존의 백신 플랫폼 중 하나인 재조합 단백질 백신도 어떠한 백신보조제(아쥬번트)와 혼합하여 사용하느냐에 따라 차세대 백신이 될 수 있으며, 효능이 우수한 새로운 백신 보조제 개발도 안전성이 우수한 차세대 백신 개발에 주요한 부분 중 하나라고 할 수 있다.

Q 바이러스 벡터 방식(아데노바이러스)의 항바이러스백신 개발은 미국 영국은 물론 중국이나 러시아 심지어 아시아일부 국가에서도 자체개발과 생산이 가능하다는 발표가 나오고 있다. 이런 상황에서 제약바이오기술수준이 일정부분 선진국에 달했다고 표방해온 우리나라에서 백신개발이 더딘 이유는 무엇인지.

A 아데노바이러스를 포함한 바이러스 벡터 백신은 비교적 오래 전부터 연구되어온 백신 플랫폼이다. 하지만 바이러스 벡터 백신이 그동안 상용화 되지 못했던 가장 대표적인 이유는 바이러스 벡터 백신을 체내에 주입할 경우, 타겟에 대한 항체 뿐만 아니라, 바이러스 벡터에 대한 항체도 동시에 생성된다는 점이다. 따라서 부스터 접종 시, 바이러스 벡터에 대한 항체가 부스터 백신을 공격하여 항체 형성을 방해하는 단점을 가지고 있다. 이러한 이유로 과거 면역학계의 보편적인 가설은 1차 접종 이후의 부스터 접종이 필요한 경우에는 바이러스 벡터를 사용할 수 없다는 것이었으나, 비교적 최근에는 2회 접종까지는 가능한 것으로 예측하고 있다. 

이러한 측면에서 현재의 아스트라제네카 코로나19 백신은 3차 접종이 불가능할 수도 있을 것으로 보고 있다. 따라서 바이러스 벡터 백신을 개발하는데 막대한 연구비가 소요되는 반면, 개발이 성공하더라도 접종 횟수에 제한이 있을 것으로 예측되는 바, 사업성이 매우 떨어질 것으로 판단하고 있다. 그동안 국내에서 바이러스 벡터 백신 개발이 미진했던 가장 큰 이유는 여기에 있을 것으로 생각한다.

Q 팬데믹을 거치며 현재 세계는 코로나19 종식에 대한 기대감이 커지고 있다. 백신공급과 치료제개발 정도에 따라 각국이 예상하는 코로나19 종식과 시기가 각각 다르게 나타나고 있다. 

A 공식적인 코로나19 팬데믹 종식 선언은 전 세계 현황을 고려하여 세계보건기구에서 결정하기 때문에 각 개별국가의 상황만을 고려하여 코로나19 팬데믹 종식이 선언되지는 않을 것으로 생각한다. 따라서 공식적인 코로나19 팬데믹 종식 선언은 다소 시간이 걸릴 것으로 판단한다. 하지만 개별국가의 상황은 다소 다를 것이다. 우리나라의 경우, 백신 접종을 통해 집단면역이 형성되면 전 세계의 코로나19 팬데믹 종식 선언과는 별개로 우리나라 자체적으로 코로나19가 종식될 수 있을 것으로 예측한다. 

집단면역에 대한 기준 또는 정의가 전문가들마다 차이가 있으나, 다른 바이러스와 달리 전파력이 매우 강한 코로나19 바이러스의 특성상 백신 접종을 받을 수 없는 특별한 경우를 제외하고 전 국민 대부분이 항체를 가져야 집단면역이 형성될 수 있다는 개인적인 견해를 가지고 있다. 

백신 접종 등을 통해 항체를 가지고 있다고 하더라도 돌파감염이 발생할 수 있으며, 돌파감염은 변이 바이러스에 의해 더 용이하게 발생할 수 있다. 하지만 돌파감염에 의한 병원성은 지금보다 크게 낮아질 것으로 예측하는 바, 일단 집단면역이 형성되면 코로나19는 향후 현재의 독감 수준이 될 것으로 판단한다. 이렇게 되면 마스크를 벗고 평범한 일상으로 돌아갈 수 있을 것이다.

Q 코로나19 치료제로 가장 유망해 보이는 의약품이 있다면 어떤 것을 꼽을수 있고 그 이유는 무엇인지, 현재 코로나19 대응은 거의 백신에 치중하는 형국이다. 백신보다 치료제에 대한 개발이 더 실질적인 도움이 되지 않을지 전문가 의견을 묻고 싶다.

A 많은 전문가들이 예측하고 있는 바와 같이, 향후 팬데믹이 종식 되더라도 코로나19 바이러스는 지구상에서 사라지지는 않을 것으로 판단하며, 새로운 변이 바이러스가 지속적으로 출현할 것이다. 하지만 코로나19 바이러스에 대한 항체는 천연두 바이러스에 대한 항체와 달리 평생 면역을 형성하지는 못할 것이며, 일정 기간 후에는 항체가가 점차 낮아질 것으로 판단한다. 따라서 현재의 독감 백신과 같이 코로나19 백신은 지속적으로 접종이 될 필요가 있을 것으로 생각한다. 

또한 코로나19 백신 접종으로 집단면역이 형성되고, 결과적으로 치사율이 현저히 낮아지면, 코로나19 바이러스는 생물안전 2등급 이하 병원체로 병원성이 하향 조정될 것으로 예측한다. 만일 코로나19 바이러스가 생물안전 2등급 이하 병원체로 하향 조정된다면, 이상반응 정도가 상대적으로 심한 mRNA 백신이나 아데노바이러스 벡터 백신 형태에서 안전성이 보다 높은 것으로 평가 받고 있는 사백신 형태로 백신의 종류가 변화할 가능성이 있다고 생각한다. 각설하고 변이 바이러스에 대비하여 코로나19 백신은 지속적으로 사용될 것으로 판단한다. 다만 코로나19 백신만으로는 코로나19에 완벽히 대응하기는 어려울 것으로 예측한다.

따라서 독감치료제로 사용되고 있는 타미플루(오셀타미비르)와 같이 경구용으로 사용할 수 있는 코로나19 치료제는 코로나19 백신의 단점을 보완하여 코로나19에 보다 효과적으로 대응할 수 있는 방안이 될 것이다.  

Q 방역당국은 고혈압 당뇨 녹내장 등 기저질환자들의 경우에도 백신접종이 꼭 필요하다고 강조하고 있다. 지금까지 임상시험을 통해 확인된 백신부작용 연관성이나 인과관계에 대한 확실한 결과가 나오지 못한 상태에서 이같은 백신접종 권유가 바람직한 결정인지?. 

A 코로나19 바이러스 감염 시 위중증 및 사망사례 발생 비율이 높은, 이른바 고위험군이 고연령층을 포함한 기저질환자인 반면, 코로나19 백신 접종에 따른 중등도 이상의 이상반응 발생이 발생하는 대상자 또한 기저질환자로 볼 수 있다. 따라서 기저질환자에 대한 백신 접종 권유가 바람직한 결정인지에 대한 논란이 있을 수 있으나, 기본적으로 코로나19 감염 시 위중증 및 사망 가능성이 높은 기저질환자에 대한 백신 접종은 필요하다고 판단한다. 다만, 현재 국내에서 주로 접종이 진행되고 있는 코로나19 백신이 mRNA 백신이나 아데노바이러스 벡터 백신이며, 해당 백신들은 전통적인 백신 플랫폼 형태인 사백신이나 재조합 단백질 백신 대비 과도한 면역반응을 유도하여 기저질환을 악화시킬 수 있다는 평가를 받고 있다. 

따라서 기저질환자들에 대한 백신 접종을 진행하되 이상반응 발생 시 보건당국 차원에서 기저질환을 가지고 있는 백신 접종자들에 대한 치료 매뉴얼 마련 및 지침 전달 등 보다 세심한 대응 방안 마련이 필요할 것으로 판단한다. 가령, 백신 접종 후 당일 야간에 혈압 상승에 따른 어지러움증 및 구토 증상 발생 시, 기본적으로 백신 접종 이상반응을 염두에 두고 치료를 진행해야 하나, 일부 일선 의료기관의 응급실에서는 백신 접종과 해당 병증 사이의 인과관계를 인정할 수 없으니, 조영제 투여 후 뇌 CT를 시행해야 한다는 처치법을 제시하는 사레들이 있다. 이러한 부분은 코로나19 백신에 대한 불신 및 수용성을 떨어뜨릴 수 있으며, 오히려 부적절한 처치법으로 인해 이상반응이 악화되거나 예기치 않은 결과를 초래할 수 있다고 생각한다. 따라서 기저질환자에 대한 백신 접종 후 이상반응 의심사례 발생 시 대응에 대한 보건당국 차원의 기본 매뉴얼 마련이 필요할 것으로 판단한다.

또한 최근 모 의료기관에서 아스트라제네카 백신 정량 투여 지침 논란이 발생한 바 있는데, 이 부분에 대해서는 전문가들마다 견해 차이가 있을 수 있으나, 개인적인 판단으로는 기저질환자에 백신 접종 시 주치의의 판단에 따라 이상반응 발생이 예견될 경우, 백신의 종류와 관계없이 해당 임상시험 결과가 없더라도 접종량을 조절하는 것도 기저질환자에 있어서 이상반응의 위험도를 줄일 수 있는 방법이 되지 않을까 생각한다. 가령, 화이자 백신 1차 접종 후 중등도 이상의 이상반응이 발생하였다면, 2차 접종에서는 정량의 절반을 투여하여 이상반응 발생 가능성을 줄이는 방안도 필요할 것으로 판단한다.

Q 현재 미국 일부 지역에서는 대규모 모임에서 백신접종을 완료한 사람은 일시적으로 마스크 없이 참석하는 것이 가능하다고 한다. 백신접종률이 어느정도까지 진행돼야 탈마스크가 가능할지 궁금하다

A 백신 접종 완료자에 대한 실내 마스크 착용 의무조치 완화는 크게 두 가지 측면에서 매우 조심스럽게 접근할 필요가 있다. 첫째, 방역적인 측면에서 보면, 백신 접종 완료자도, 이른바 돌파감염에 의해 코로나19 바이러스에 감염될 수 있다. 특히 이러한 가능성은 변이 바이러스의 경우에 보다 높다. 따라서 돌파감염이 발생하게 되면, 전파력이 높은 코로나19 바이러스의 특성상 돌파감염자와 접촉한 백신 미접종자에게 바이러스가 전파되는, 이른바 트로이목마 효과가 발생할 가능성이 있으며, 트로이목마 효과는 실내 마스크 착용 의무조치 완화와 더불어 크게 높아질 것이다. 

실내 마스크 착용 의무조치 완화는 집단면역이 형성될 때까지는 시행되어서는 절대 안 된다고 판단한다. 둘째, 현재 우리나라는, 원하면 언제든지 백신을 접종 받을 수 있는 미국과 달리, 감염 또는 감염 후 위험도에 따라 접종 시기가 순차적으로 진행되고 있다. 즉, 접종 시기에 있어 후순위에 있는 국민들이 우선접종대상자에게 배려 및 양보를 하고 있다고 볼 수 있다. 그러나 만일 1차 접종률이 약 20% 정도를 보이고 있는 현 시점 또는 향후 1차 접종률이 50%에 이르는 시점, 나아가 정부에서 언급하고 있는 집단면역 기준인 전 국민 70%에 대한 백신 접종이 이루어진 시점에서, 만일 실내 마스크 착용 의무조치가 완화된다면, 국민들 사이에 형평성 논란이 발생할 수 있다. 

따라서 실내 마스크 착용 의무조치 완화 시점은 적어도 전 국민이 한 번 이상 백신 접종 여부에 대한 선택권이 주어진 이후에 시행하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 만일 그렇지 않을 경우, 형평성 논란이 발생할 가능성이 있으며, 국민의 단합을 와해할 여지가 있다.

Q 백신접종후 열이 나고 두통이 심해지면 아세트아미노펜(이외 기타 해열제,진통제)을 복용하는 것을 권장하고 있는데 이는 의학적으로 타당한 조치인지, 이외 다른 방법은 없는지.

A 백신 접종 후 이상반응 발현 시 ‘타이레놀’ 복용은 이상반응의 정도에 따라 나누는 것이 타당할 것으로 본다. 일단 기본적으로 항염작용이 있는 해열진통제인 이부프로펜 보다는 항염작용이 없는 해열진통제인 아세트아미노펜이 해열 및 진통 목적으로는 더 타당해 보인다. 이러한 배경에는 항염작용이 백신에 의한 면역반응을 낮출 수 있기 때문이다. 하지만 항염작용이 없는 해열진통제인 아세트아미노펜도 백신 접종 후 면역반응을 낮출 수 있다는 일부 연구결과가 있다. 

아직은 보다 더 검증이 필요해 보이나, 이러한 측면에서는 만일 참을 수 있다면 가급적 이부프로펜이든, 아세트아미노펜이든 해열진통제 복용을 하지 않는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 참기 힘든 경우에는 해열진통제를 복용해야 하겠으나, 해열진통제 복용 후에도 증상이 호전되지 않는다면, 바로 의료진의 도움을 받는 것이 타당해 보인다.

Q 코로나19가 장기화되다 보니까 처음에는 신뢰하기 어려운 나라들이라는 이유로 전혀 관심의 대상이 되지 못했던 러시아 및 중국 개발 코로나 백신들에 대한 관심이 커지고 있는데

A 스푸트니크V나 시노벡 또는 시노팜 백신들은 임상시험 절차나 결과에 대한 투명성 결여된 부분이 있어 과거 이들 백신에 대한 신뢰도가 낮은 것은 사실이며, 현재에도 개발사 차원에서 이에 대한 신뢰도 회복 노력이 부족한 부분이 있다. 유효성과 안전성을 떠나 백신에 대한 선택권이 없는 우리나라의 경우 신뢰도 부족은 코로나19 백신에 대한 수용성을 크게 낮출 수 있어 조심스럽게 접근을 하는 것이 타당해 보인다.

Q 코로나19 감염의 초기징후로 돌발적인 후각‧미각 상실이나 코막힘을 동반하지 않는 돌발성 후맹(嗅盲) 증상을 꼽아볼 수 있을 것이라는 연구결과가 발표된 바 있다. 돌발성 후각‧미각 상실 증상이 발생한 이들을 대상으로 검사를 진행한 결과 5명당 4명 꼴로 코로나 항체 양성을 나타냈다는 요지의 연구결과가 의학 학술지 ‘PLoS Medicine’에 게재된바 있는데.

A 이 부분은 필요조건이냐 충분조건이냐의 문제가 아닐까 생각한다. 만일 돌발성 후각 또는 미각 상실이 발생하였다면, 코로나19 바이러스 감염의 필요조건이 될 수는 있다. 다만, 코로나19 바이러스 감염 환자 중 돌발성 후각 또는 미각상실을 겪지 않은 환자도 있기 때문에 돌발성 후각 또는 미각상실을 코로나19 바이러스 감염의 충분조건으로 볼 수는 없다. 

코로나19 바이러스 감염자 중 무증상 감염자의 비율이 20% 정도를 보이고 있기 때문에 체온 측정만으로는 코로나19 바이러스 감염 여부를 정확히 판별할 수 없다는 것과 일맥상통한다고 보면 될 것 같다. 즉, 돌발성 후각 또는 미각상실이 발생을 하면 코로나19 진단검사를 받아 보는 것이 타당하나, 돌발성 후각 또는 미각상실이 없다고 하여 코로나19 바이러스에 감염되지 않은 것으로 생각해서는 안 될 것이다.

Q 몇 년 전에 나라 전체를 바짝 긴장시켰던 중동 호흡기 증후군(MERS) 기억이 있다. 다행스럽게도 국내에서는 MERS가 단기간 동안 맹위를 떨치는 듯하다가 이내 수그러들었습니다. 그 이유에 대한 설명과 함께 MERS의 전례에서 코로나와 관련해서 타산지석으로 삼아야 할 부분이 있다면.

A 코로나19 바이러스 메르스 바이러스는 같은 베타코로나바이러스속에 속하지만, 그 특성이 상이하다. 사스와 메르스 바이러스는 주로 하부호흡기에서 증식을 하며, 기침 등 임상증상이 매우 심할 때 전파가 되는 특성이 있다. 하지만 코로나19 바이러스는 상부 및 하부호흡기에서 모두 증식이 용이하며, 임상증상이 심하지 않을 때에도 용이하게 전파가 되는 특성이 있다. 그렇기 때문에 사스나 메르스 바이러스와 달리, 코로나19 바이러스는 팬데믹을 유발한 상황이며 그만큼 전 세계적으로 많은 사람들이 감염되었다. 

즉, 감염되었거나 감염된 숙주가 많다는 얘기는 코로나19 바이러스는 지구상에서 사라지지 않을 수 있다는 반증이다. 또한, 사스나 메르스 바이러스 대비, 코로나19 바이러스는 상대적으로 병원성이 낮다. 즉, 병원성이 낮고 전파력이 높은 바이러스는 바이러스 입장에서 보면 현명한 바이러스라고 할 수 있다. 그만큼 숙주와 더불어 오랜 기간 살아남을 가능성이 매우 높다.