[이미지 촬영=대한민국청소년기자단 이주연 대학생기자]

지난 6월 11일 오전 9시 30분(한국 기준), KWiSE(재미한인여성과학기술자협회)는 ‘Development and Implementation of COVID-19 Vaccines’를 주제로 온라인 화상 회의 프로그램 'Zoom'을 통해 온라인 포럼을 개최하였다.

KWiSE는 2004년 미국 샌디아고(San Diego)에서 현 회장 김자영 박사에 의해 시작한 단체로, 이후 LA, 워싱턴DC, 텍사스, 미국국립보건원(NIH), 뉴욕 등으로 지부를 확대해가며 여성 과학자들을 지원하고 있다. 특히 매해 내셔널 컨퍼런스를 유치하여 최신 과학 기술을 공유하고, 인적 교류의 플랫폼을 마련하고 있다. 올해 2021년은 온라인으로 컨퍼런스를 진행하여 한국과 미국에 있는 과학자들이 공간에 구애받지 않고 참여할 수 있도록 자리를 마련했다. 지난 6월 11에 개최된 온라인 컨퍼런스에서는 국제백신연구소(IVI)의 총장 제롬 김 박사와 화이자 바이러스 백신 연구개발팀의 VP 및 CSO인 Philip R. Dormitzer 박사가 연사로서 참여하였다.

제롬 김 사무총장은, ‘Pearls and Perils: the evolving legacy of COVID-19 vaccine development, implementation, access and equity’를 주제로 강연을 시작했다. 그는 COVID-19(SARS-CoV-2)에 대한 백신이 기존의 바이러스 백신 개발과는 다르게, 개발부터 임상까지 가는 데 약 11개월밖에 걸리지 않을 정도로 빠른 속도로 개발되었음을 이야기하면서 이들 백신 개발 회사 중 모더나와 아스트라제네카, 노바벡스의 경우 CEPI의 펀딩을 받았음을 덧붙였다.

CEPI(전염병대비혁신연합)는 2017년에 많은 사회적 비용을 요하는 대규모 바이러스성 전염병에 대비하기 위하여 설립된 단체로, 정부와 국가를 막론하고 백신 개발에 지원하고 있는 단체다. CEPI는 GAVI(Global Alliance for Vaccines and Immunization), WHO와 힘을 합쳐 COVAX를 설립하기도 했다. COVAX는 COVID19 백신의 개발 및 생산을 가속화하고 전 세계 모든 사람들에게 백신이 공급될 수 있도록 돕는 것을 목표로 설립되어 현재 189개의 국가가 가입되어 있다.

이에 제롬 김 사무총장은, 다수의 국가가 COVAX에 가입되어 있음에도 불구하고 여전히 많은 물량의 백신들이 고소득 국가에 묶여 있으며, 인류와 경제를 위해서라도 백신이 전 세계에 고르게 공급되어야 한다는 뜻의 ‘Vaccine Equity’를 강조했다.

뒤를 이어 강연을 이끌어간 Philip R. Dormitzer 박사는 ‘Scientific Basis for the Rapid Development of Highly Effective RNA-Based COVID-19 Vaccines’라는 주제에 맞추어 화이자/바이오엔테크의 백신 개발 과정 및 원리에 대해 설명하고 앞으로의 백신 개발 방향에 대해 언급했다.

지난 2020년 3월 손을 잡은 미국의 다국적 제약사 화이자와 독일의 스타트업 기업 BioNTech는 mRNA를 기반으로 한 백신을 개발하여 2021년 4월 기준 약 70개의 나라에서 승인을 받아 현재 전세계 많은 이들이 해당 백신을 접종 받고 있다. Dormitzer 박사에 의하면 화이자가 임상을 진행한 후보 백신 물질에는 BNT162a1, 162ab1, 162b2, 162c2가 있었다. 현재 임상을 모두 통과하고 접종되고 있는 물질은 BNT162b2다. 이들은 모두 핵산의 한 종류인 mRNA를 기반으로 한다.

바이러스 백신의 역할은, 해당 바이러스에 대한 항체를 충분히 생성할 수 있도록 유도하는 것이다. 이를 통해 살아있는 바이러스가 체내에 유입되었을 때 신체가 효과적인 방어를 할 수 있게 한다. 백신은 크게, 단백질을 기반으로 만들거나 핵산을 기반으로 개발한다.

화이자/바이오엔테크가 COVID19백신에 활용한 mRNA도 핵산의 한 종류다. 신체의 생리작용은, DNA에 암호화되어 있는 유전정보가 mRNA로 전사된 뒤 단백질로 번역되고, 이렇게 생산된 단백질이 기능을 하여 발생한다. COVID19 백신에서의 mRNA는, SARS-CoV-2가 신체의 세포 내로 유입될 때 필수적인 단백질 중 하나인 S단백질(Spike protein)을 발현할 수 있는 유전정보를 담고 있다. 따라서 이 백신을 접종하면 신체의 세포가 SARS-CoV-2 단백질의 일부(S단백질)를 생성하여 세포 표면에 표시하게 되고, 이 단백질을 인식한 체내의 면역세포들이 항체를 만들어 실제 바이러스 감염에 대해 대비하게 된다.

화이자와 바이오엔테크 백신에 이용된 mRNA는 생산성 측면에서 아주 우수하나 그 자체로는 체내에서 불안정하다. 따라서 Dormitzer 박사는 화이자/바이오엔테크가 자신들만의 특허기술을 이용하여, mRNA가 지질로 구성된 미립자(LNP, Lipid nanoparticle) 속에서 안정적으로 운반될 수 있도록 했다고 전했다. 또한, mRNA의 발현효율을 높이고 체내 안정성을 높이며, 체내에서의 적절한 면역반응을 일으키기 위해 mRNA의 자연적인 유리딘(Uridine, U)염기를 수도유리딘(Pseudouridine, Ψ)으로 치환하였음을 강조했다.

이후 Dormitzer 박사는 독일과 미국에서 시행한 후보물질 BNT162b2에 대한 성공적인 임상시험 결과에 대해 설명했다. 임상 1상에서는 안정성과 면역원성을, 임상2/3상에서는 백신의 효과를 중심으로 바라보았다. 95%의 효과를 가지는 BNT162b2 백신은, 임상 2/3상에서 인종과 연령에 따른 시험에서 모두 효과를 보였으며 일부 피로와 두통, 근육통, 열, 설사 등의 반응을 보였으나 안정성 측면에서 임상을 통과할 수준이었다. 화이자와 바이오엔테크는 지속적으로 당사의 백신에 대한 정보를 수집하고 모니터링하고 있다고 당부했다.

더불어 최근 영국발, 브라질발, 남아프리카공화국발 등의 코로나바이러스 변이가 출몰하여 많은 이들의 걱정을 사고 있지만 화이자와 바이오엔테크의 백신은 영국발 변이에 대해 89.5%, 남아공발 변이에 대해 75%의 효과를 보이고 있는 것으로 나타났다는 점을 시사했다.

마지막으로 Dormitzer 박사는 화이자가 여기서 멈추는 것이 아니라 앞으로 더 효과적인 접종 방법을 개발하고, 새롭게 출몰하는 변이에 대해서도 대비할 수 있도록 준비하고 있다고 덧붙였다.

[대한민국청소년기자단 IT·과학부=3기 대학생기자 이주연]