| 코로나 바이러스 백신의 작동원리는? |

코로나 바이러스 백신이 쏟아져 나오고 있다. 화이자(Pfizer)가 언론을 통해 최초로 백신 완성을 알리자마자 모데나(Moderna), 옥스퍼드 아스트라 제네카 등이 바로 뒤를 이었고, 이에 뒤질세라 중국의 시노백, 러시아의 스푸트닉 등도 서둘러 각국에서 제품 사용승인에 나서고 있다. 그런 가운데 영국은 오늘 화이자 백신의 사용승인을 함으로써 이제 코로나 바이러스 백신은 본격적인 제자백가의 시기를 맞고 있는 형국이다.

백신들이 다양한 만큼이나 작동원리 또한 천차만별이다. 물론 가장 간단한 분류방식은 사백신과 생백신이다. 하지만 이게 전부가 아니다. 기술방식에 따라 몇가지 방식으로 다시 분류되고 있다.

코로나 바이러스와 관련해서는 대략 크게 네가지 방식으로 분류해볼 수 있다. mRNA 백신, 벡터(Vector) 백신, 단백질 서브유닛(subunit) 백신, 그리고 완전 사백신이 그것.

최신기술은 mRNA 백신

이 중 가장 최신 기술과 접목된 백신은 mRNA 백신이다. 이 백신은 메신저 RNA라 불리는 유전자 물질을 사용하는데, 이 물질은 우리 인체의 세포로 하여금 바이러스 돌기 단백질(페플로머, spike protein)을 만들도록 지시하는 역할을 하게 된다. 그럼으로써 우리 체내 면역체계가 작동할 수 있도록 한다.

이 방식은 빠른 개발이 가능하기 때문에 지금과 같은 대 유행의 시기에 적합하다는 것이 일반적인 견해다. RNA를 만드는데 필요하는 것은 염기서열 뿐이며 심지어는 바이러스 자체도 필요하지 않다. 당연히 배양 등에 따른 시간적 소모가 작다.

메신저 RNA는 손상을 막기 위해 나노 파티클(nanoparticle)이라는 부드러운 지질(脂質)층으로 감싸게 된다. 헌데 나노 파티클은 상온에서 녹기 때문에 저온을 유지할 필요가 있다. 이것이 이번 화이자 백신을 섭씨 영하 75도 이하에서 보존해야 하는 이유다. 기술이 필요하고 돈이 많이 들기 때문에 이것이 최대의 약점이랄 수 있다.

모데나 역시 mRNA 방식을 사용하고 있다. 하지만 나노 파티클을 입히는데 있어 다른 방식을 사용했다. 이 방식은 아직까지 기업비밀 사항이다. 어쨌든 이 방식으로 모데나 백신은 섭씨 영하 20도씨에서 운송될 수 있고 섭씨 2도내지는 8도 사이에서 한달간 유통할 수 있다.

벡터 백신은 낮은 비용이 강점

벡터 백신은 바이러스 돌기 단백질을 얻기 위해 다른 바이러스를 사용한다. 코로나 바이러스의 백신을 만든 회사들은 모두 통상의 감기 바이러스인 아데노바이러스(adenovirus)를 사용했다. 이들 바이러스는 세포에 달라붙어 세포로 하여금 코로나 바이러스 단백질을 만들도록 지시하는 DNA를 주입하게 된다.

옥스퍼드 아스트라제네카 백신이 이 방식을 사용했다. 이 방식 역시 기본적으로는 소량의 복제된 돌기 단백질을 인체에 투여함으로써 인체 스스로 백신을 만들어내는 기존 방식과 다를 바 없다. 하지만 전달방식에 차이가 있다.

아데노 바이러스의 경우 침팬지에게는 감염되지만 사람에게는 감염되지 않는다. 백신에서는 이 바이러스가 자가복제하지 못하도록 조작한다. 이 제품은 완전한 코로나 바이러스 돌기 단백질을 얻기 위해 암호화된 DNA를 세포 안에 주입한다.

생산에 따른 비용이 적다는 점이 이 방식의 장점이다. 아스트라 제네카 측이 전세계 어느 국가든지 싸게 이용할 수 있도록 하겠다고 말한 데에는 이같은 배경이 있다. 하지만 RNA를 사용하는 방법에 비해 생산속도가 떨어지는 단점이 있다. 아스트라 제네카 측은 자신들의 백신이 일반적인 냉장온도에서 6개월간 보관가능하다고 밝힌 바 있다.

단백질 서브유닛 백신은 생체입자를 유지시키는 기본단위를 활용한 것이다. 이 방식은 인체에 최소단위 입자가 떠다니게 함으로써 면역체계에서 이를 인식하고 방비토록 하는 것이다. 백신을 얻기 위해 유전적으로 조작된 곤충 바이러스를 나방에 감염시킨 후 나방세포에서 코로나 바이러스 돌기 단백질을 확보하는 방식이다.

미국 바이오 테크놀로지 기업인 노바박스(Novavax)가 이 형태 백신개발의 선두에 있다. 이 회사 제품은 바이러스 형태의 나노입자(nanoparticle)를 기저로 사용하고 코로나 바이러스 돌기 단백질을 얻기 위해 바큘로 바이러스(baculovirus)라 불리는 곤충 바이러스를 사용하는 것으로 알려졌다.

이 밖에 완전 사백신은 먼저 바이러스를 대량 배양한 후 열이나 화학물질을 사용해서 죽여햐 하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 비교적 전통적 방식의 백신이랄 수 있다. 중국의 시노백이 이 방식으로 코로나백이라는 백신을 만들었다.