mRNA백신 개발 과학자에게 노벨상 영광
커털린 커리코·드루 와이스먼 2인의 품에
감염병, 암 등 질병 치료 패러다임 변화 기대

2023년 노벨 생리·의학상은 mRNA를 이용한 코로나19 백신을 개발한 과학자에게 주어졌다.

스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 2일(현지 시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 화이자-바이오엔테크와 모더나 백신 개발의 핵심 기술을 제시한 헝가리계 미국 생화학자 커털린 커리코(68) 바이오앤테크 수석부사장(펜실베이니아대 의대 겸임교수)과 면역학자 드루 와이스먼(64) 미국 펜실베이니아대 의대 교수를 선정했다고 밝혔다. 이번 수상자 발표는 애초 현지 시간 오전 11시 30분에 있을 예정이었지만 오전 11시 45분으로 15분 늦춰져 공개됐다.

노벨 위원회는 “두 사람의 연구는 mRNA가 면역체계와 상호작용하는 방식에 대한 이해를 근본적으로 변화시켜 전례 없는 인류 건강에 대한 큰 위협이었던 코로나19에 대응할 수 있는 백신 개발을 빠르게 이끌었다”라고 수상 업적을 평가했다. 이들 연구 덕분에 수십 년 걸리던 백신 개발이 약 1년 정도 만에 가능했고 이를 통해 코로나19 대유행 때 수많은 목숨을 구할 수 있었다는 말이다.mRNA는 DNA에서 전사 과정을 거쳐 생산돼 세포질 안의 리보솜에 유전 정보를 전달함으로써 단백질을 생산한다. 이론적으로는 필요한 단백질의 유전정보로 코딩된 mRNA가 인체 세포 안으로 들어가면 원하는 단백질을 만들 수 있다. 그런데도 임상에 활용되지 못했던 것은 mRNA가 매우 불안정한 물질이며 의도치 않게 강한 선천면역 반응을 일으킨다는 이유 때문이었다.

실제로 커리코 부사장은 mRNA를 세포에 넣어 면역계가 인식하도록 하는 연구를 1990년대부터 수행했지만, 관심을 받지 못했다. 이후 와이스먼 교수와 2005년에 공동으로 의학 분야 국제 학술지 ‘면역’에 논문을 발표하면서 주목받았다. 이들은 변형된 뉴클레오사이드를 이용해 mRNA를 합성해 선천면역 반응을 회피하고 안전성을 높이는 기술을 처음으로 고안해 낸 것이다.

2019년 말 중국에서 코로나19가 시작되면서 이들의 연구를 기반으로 화이자와 모더나가 새로운 형태의 백신을 만드는 데 핵심적 역할을 했다.

영국의 의사 에드워드 제너를 거쳐 프랑스 루이 파스퇴르가 제시한 백신 원리에 따라 지금까지 개발된 백신들은 바이러스 독성을 약화하거나 바이러스 단백질 일부를 넣어 면역반응을 유도하는 방식이었다. 그러나 이번 수상자들이 제시한 백신 개발 원리는 이전과는 전혀 달라 ‘백신 개발 패러다임을 바꿨다’라는 평가를 받는다.

mRNA 백신은 코로나19 바이러스가 가진 유전체 일부를 지질 나노입자에 실어 전달하는 방식이다. mRNA가 체내에 들어가면서 면역계가 활성화돼 실제 바이러스에 감염될 경우 면역반응이 빠르게 일어나도록 한 것이다. mRNA 백신은 처음 시도된 것이기 때문에, 일부 백신 접종자들에게서 발열이나 두통과 같은 부반응을 유발하기도 했지만, 치명적 감염병으로부터 인류를 지킬 수 있었다는데 높은 평가를 받은 것으로 알려졌다.국내 mRNA 전문가로 꼽히는 이혁진 이화여대 약대 교수는 “두 수상자의 가장 큰 업적은 아무래도 코로나19 백신을 빠르게 개발해 보급하는 데 큰 역할을 했다는 것이다”라며 “노벨 생리의학상을 받은 것은 그만큼 많은 사람이 이 기술의 영향을 받았다는 것”이라고 설명했다.

mRNA 기반 암 백신 연구도 진행
감염병에 암까지 다양한 질병에 적용

이세훈 삼성서울병원 혈액종양내과 교수는 “이들의 mRNA 연구는 코로나19 같은 신종 감염병뿐만 아니라 암 극복이라는 새로운 영역까지 적용된다”라면서 “최근 모더나가 흑색종 환자를 대상으로 mRNA 기반 새 치료제를 임상 시험 중인데 암 재발 위험을 44%나 낮췄다고 보고해 학계를 놀라게 했다”라고 말했다. mRNA를 활용한 암 백신 개발이 성공할 경우 암 치료의 패러다임이 완전히 바뀔 수 있다는 것이다.

이번 수상자들은 2021년에 로젠스틸상, 호위츠상을 수상하고 실리콘밸리 노벨상으로 불리는 브레이크스루상과 ‘예비 노벨생리의학상’으로 알려진 래스커상까지 휩쓸면서 2021년과 2022년에 노벨상 수상이 점쳐졌다. 그렇지만 당시에는 코로나19에 대한 mRNA 백신의 효과가 확실하게 평가되지 않았기 때문에 수상하지 못한 것으로 알려졌다.

이번 생리의학상 수상자들은 상금 1100만 스웨덴크로나(13억 6477만원)를 절반씩 나눠 받게 된다. 노벨 재단은 3일 물리학상, 4일 화학상, 5일 문학상, 6일 평화상, 9일 경제학상 수상자를 발표할 예정이다.