혈장 치료법, DNA·RNA 백신… 코로나 치료제 사활 건 美·유럽

입력 : ㅣ 수정 : 2020-04-07 01:26

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[글로벌 인사이트] 지구촌 코로나19 백신 개발 속도전
대유행 중인 코로나19 치료제 개발에 세계 유수 제약 및 바이오 기업들이 경쟁에 나섰다. 지난달 16일 미국 시애틀에서 미국 기업 모데나가 개발한 코로나19 백신을 인간을 대상으로 임상시험하는 모습. 시애틀 AP 연합뉴스
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▲ 대유행 중인 코로나19 치료제 개발에 세계 유수 제약 및 바이오 기업들이 경쟁에 나섰다. 지난달 16일 미국 시애틀에서 미국 기업 모데나가 개발한 코로나19 백신을 인간을 대상으로 임상시험하는 모습.
시애틀 AP 연합뉴스

대유행 중인 코로나19는 언제쯤 어떻게 사라질까. 지구촌의 관심사다. 지난 연말에 중국 우한에서 처음 발병한 이후 5개월째이지만 새로운 바이러스에 속수무책이다. 지난 5일 현재 거의 모든 나라에서 발생한 확진환자는 127만 7566명이고, 사망자는 6만 9375명이다. 계절성 발병 특징을 가진 코로나19는 당장은 잠잠해져도 가을이면 다시 찾아올 가능성이 높아 문제의 심각성을 더한다.
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코로나19 대응에 고군분투하는 인류 앞에 놓인 선택지는 두 가지다. 하나는 세계보건기구(WHO)가 코로나19 팬데믹을 선언한 지난달 11일 앙겔라 메르켈 독일 총리가 “전 국민의 60~70% 감염 가능성”을 언급한 것에서 보듯 ‘집단 면역’을 갖게 하는 것이다. 집단 면역은 한 집단에서 일정 비율 이상이 면역력을 갖게 되면 집단 전체가 그 질병에 대한 저항성을 갖게 된다는 의미다. 그러나 집단 면역을 갖는 과정에서 많이 사람이 희생될 수 있다는 점에서 선택이 쉽지 않다. 실제로 집단 면역 전략을 택했던 스웨덴 정부도 사망자가 급증하자 이동 제한과 생활 규제 같은 정책 도입을 검토하고 있다고 독일 국제방송 도이체벨레(DW)가 지난 4일 보도했다. 집단 면역 전략으로 느슨한 방역 조치를 취한 스웨덴에서 사망자가 지난달 10일 처음 발생한 뒤 불과 25일 만인 5일까지 401명으로 급증하자 전문가들은 조치 강화를 요구하는 실정이다.

또 한 가지 선택은 상당수 국가가 취하는 도시 봉쇄와 같은 엄격한 ‘사회적 거리두기’를 계속하는 것이다. 여기에는 음식점과 같은 자영업은 물론이고 공장 가동 중단 등에서 비롯된 대규모 실업이 우려된다. 국가비상사태 선언으로 도시 봉쇄 조치가 내려진 이탈리아에서는 최근 의료진을 노래와 춤으로 격려하는 ‘발코니 연대’가 사라지고, 대신에 주민들이 은행 앞에 길게 줄을 섰다고 영국 일간 가디언이 전했다. 코로나19만큼이나 두려운 것이 경제적 곤란, 즉 배고픔이다. 자가 격리가 길어지면 글로벌 경기 침체와 함께 빈곤층이 늘어날 수밖에 없는 딜레마에 빠진다. 한시적인 조치일 수밖에 없다.
대유행 중인 코로나19 치료제 개발에 세계 유수 제약 및 바이오 기업들이 경쟁에 나섰다. 지난달 프랑스 파리 근교 앙리몽도르병원의 실험실에서 코로나19 감염자의 샘플을 검사하는 모습.  파리 AFP 연합뉴스
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▲ 대유행 중인 코로나19 치료제 개발에 세계 유수 제약 및 바이오 기업들이 경쟁에 나섰다. 지난달 프랑스 파리 근교 앙리몽도르병원의 실험실에서 코로나19 감염자의 샘플을 검사하는 모습.
파리 AFP 연합뉴스

결국 인류가 기댈 것은 코로나19 치료제와 백신 개발이다. 미국과 유럽연합(EU)이 공사적 자원을 총동원, 백신과 치료제 개발에 뛰어들었다. 제약 부문에서 명성을 날린 기업 50여개가 경쟁에 가세했다. 새로운 치료약이나 백신 개발에는 평소 같으면 오랜 임상시험과 엄격한 승인 절차 등으로 최소 수년이 걸리겠지만 지금은 지구촌이 비상사태이니 속도전을 벌이고 있다.

현재로선 가장 희망적인 치료법은 코로나19에서 완전히 회복된 건강한 사람의 혈액에서 뽑은 혈장을 환자에게 투여하는 치료법이다. 이들에게서 추출한 혈장과 고도면역 글로불린 등을 코로나19 환자에게 투여해 관찰하는 실험이 시행되고 있다고 미국 식품의약국(FDA)이 지난 3일 밝혔다. 회복된 이들의 혈장 등에는 바이러스와 싸우면서 항체가 형성되고, 단백질 등에 면역 체계가 갖춰져 있기 때문에 기대를 걸고 있다. 알렉스 아자르 미국 보건복지부 장관은 “FDA는 코로나19 환자의 혈액 관련 치료법을 가능한 한 빨리 시장에 내놓기 위해 국가적 역량을 동원하고 있다”고 밝혔다.

이런 혈장 치료법은 1890년부터 도입됐고, 1918년 스페인독감 팬데믹에서 매우 성공적인 것으로 입증된 것으로 알려졌다. 미국 미네소타주 로체스터의 메이요 클리닉이 FDA와의 공조로 혈액 기증자 및 환자 상태, 1회 투여량 등과 관련된 연구를 진행하고 있다. 코로나19에서 회복된 건강한 기증자의 혈액을 뽑은 뒤 이를 기계에 돌려 혈장을 추출하고 남은 혈액은 다시 기증자에게 수혈하는 데 걸리는 시간은 90분이다. 기증자 한 명에게서 뽑은 혈장은 환자 3~4명에게 사용될 수 있다. 캘리포니아주 오렌지카운티에 있는 세인트조지프병원에서는 지난 1일 환자에게 이런 혈장을 투여했다. 이 병원의 혈액학자인 티모시 변 박사는 “환자가 좋아지기는 했지만 효과는 좀더 두고 봐야 한다”고 조심스럽게 말했다. 일부 국가에서도 이런 혈장 투여를 시행하고 있다. 그러나 혈장 치료법이 안전하기만 한 것은 아니다. 질병을 악화시킬 가능성과 함께 희귀한 반응이나 알레르기 반응을 일으킬 위험이 있다.
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코로나19 백신 개발에는 첨단 기술이 동원된다. 백신 개발에 나선 바이오 기업 상당수가 DNA 또는 RNA 방식을 쓰고 있다. 미국 매사추세츠주에 있는 바이오기업인 모데나는 63일 만에 백신을 개발, 지난달 16일 워싱턴주 시애틀에 사는 성인 남성 45명의 혈관에 주입하는 인체 실험을 진행했다. 이 회사는 이르면 12~18개월이 지나면 백신 물질을 찾을 수 있을 것으로 보고 있다. 이에 대해 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립알레르기·감염병연구소(NIAID) 앤서니 파우치 소장은 “세계적인 실험실 기록”이라며 어떤 백신 실험도 이보다 빠르지 않았다고 말했다.

또 다른 개발팀인 이노비오 파마슈티컬스는 코로나19 바이러스에 대한 백신 후보를 단 3시간의 작업 끝에 개발했다고 밝힌 것으로 가디언이 보도했다. 이달 지원자 30명을 대상으로 임상시험을 할 예정이다. 이 회사 최고경영자(CEO)인 재미 한인 과학자인 조지프 킴은 지난달 2일 백악관에서 도널드 트럼프 대통령이 주재하는 코로나바이러스 태스크포스에 참석해 이런 일정을 공유했다.

독일의 큐어백은 지난달 17일 EU로부터 8000만 유로(약 1067억원)를 지원받아 DNA 백신 개발에 들어갔다. 프랑스의 파스퇴르연구소 역시 5000만 유로(약 667억원)를 지원하는 등 국가적으로 백신 개발에 투자하고 있다.

백신 개발이 이처럼 빨라도 인간을 대상으로 한 실험 등의 다음 단계에서 지체될 수 있다. DNA나 RNA 방식의 백신은 과거 주로 약화된 형태의 바이러스를 인체에 투입해 면역을 형성하는 방식과는 다르다. DNA나 RNA 방식은 바이러스나 박테리아의 염기 서열 일부를 인공적으로 복제해 인체에 주입, 인체가 면역을 형성하게 하는 방법이다. 자연상태의 균에서 채취한 것이 아니어서 더 순수하고, 생산 비용이나 저장 비용이 줄어드는 등의 장점이 있는 것으로 알려졌다. 이 같은 백신 개발은 21세기에서야 비로소 시작됐다. 컴퓨터 성능이 좋아지면서 병원체의 염기코드를 빠르고 저렴하게 분석할 수 있게 되면서라고는 하지만 인간을 위해서는 한 번도 사용 허가가 난 적이 없다. 실험실 밖은 미지의 영역인 셈이다. 코로나19는 전염성이나 백신에서 완전히 새로운 형태여서 인간 실험에서 무슨 일이 일어날지, 얼마나 오래 걸릴지 알 수 없다. 그래도 비상 시국이니 기댈 곳은 백신과 치료제 개발이다.

백신 연구소는 어떻게 생겼을까. 실험실은 밀폐된 상태이지만 백신 개발 대상인 바이러스나 박테리아가 실험실 밖으로 빠져나간다면 치명적이다. 웨스트나일균과 폐결핵균을 연구하는 영국 케임브리지에 있는 바이오벤처 DIO신백스를 방문했던 가디언 기자는 시설이 원자력 시설에 버금간다고 했다. 실험실로 들어가는 복도의 벽과 모서리 연결 부위, 복도와 천장은 2중으로 봉인됐다. 벽에 붙어 있는 강철판은 정부의 지침에 따라 원자력 산업에 사용되는 종류다. 생물안전성 보안 규제 등급에서 최고 바로 아래인 ‘봉쇄 수준 3’인 실험실 문이 열리면 공기는 강제적으로 실험실 안으로 유입된다. 지난해 마이크로소프트 창업자 빌 게이츠 재단에서 만능 독감 백신 연구비로 200만 달러를 지원받은 이 회사의 조너선 헤니 대표는 회사 연구실에 침실을 별도로 마련해 연구에 몰두하고 있다고 한다.

이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr
2020-04-07 19면
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