코로나바이러스의 새로운 변종 출현 이후 아직도 수백만 명이 병에 걸리고 있으며, 이는 더 심한 변종 출현의 위험을 증가시키고 있다. 코로나바이러스 백신이 1년도 안 돼 시장에 진출하여 수백만 명의 생명을 구하는 등 역사상 가장 위대한 의학적 업적 중 하나이지만, 3회 투여를 하고도 여전히 감염된 사람들이 속출한다는 것을 비춰 볼 때 바이러스가 내성력을 갖고 있다는 것을 알 수 있다. 

흡입형 백신인 비강 스프레이란?

Meissa Vaccines의 창립자이자 최고 경영자인 마티 무어(Marty Moore)는 코비드19를 이길 수 있다고 말한다. 그는 "코비드19는 단거리 달리기가 아니라 마라톤이다"라고 주장한다. 현재 백신은 심각한 질병을 예방하기 위해 온 힘을 다하고 있고 그 결과 역시 성공적이지만, 지금부터는 바이러스를 통제하기 위한 다른 대책이 필요한 시점이다. 미국과 러시아, 베트남 등에서 팔에 주입하는 주사형 백신 외에 코에 주입하는 백신을 제안하고 있으며 마티 무어 또한 그들 중 하나이다. 

흡입형 백신의 장점은 바이러스로부터 비강과 목에 감염을 차단하는 방어력을 발달시키고 주사 백신보다 훨씬 더 빨리 질병과 싸우도록 할 수 있다는 점이다. 독일의 저명한 바이러스학자 크리스티안 드로스텐에 따르면, 코로나바이러스의 확산을 막는 방법은 두 가지밖에 없다고 한다. 하나는 충분한 사람들이 반복적으로 감염되어 면역력을 증가시켜 보호를 강화할 수 있도록 하는 것이다. 다른 하나는 코나 목에 뿌리는 살아있는 백신을 보유하는 것이라고 한다. 무어에 따르면 이는 경비원을 건물 내부가 아닌 외부에 배치하는 것과 같은 작용이라는 것이다. 2020년 초, 무어의 회사는 전 세계적으로 매년 수만 명의 어린이들을 사망에 이르게 하는 호흡기 세포융합 바이러스(RSV)에 대한 첫 번째 임상 실험을 시작했다. 이후 그는 즉시 코로나바이러스를 억제하기 위해 제품을 재설계할 가능성을 확인해 수차례의 임상 실험 후 2022년 가을까지 결과를 얻을 수 있을 것을 기대하고 있다고 한다. 하지만 현시점에서 비강 스프레이 코로나19 백신이 변화를 일으키려면 먼저 과학에서 경제, 물류까지 엄청난 구조적 문제를 극복해야 한다.

화이자의 바이오엔텍 백신의 경우 입원 및 사망에 대한 강력한 보호를 제공하지만 시간이 지남에 따라 변종의 출현으로 그 효력이 줄어들고 있다. 코로나가 영구히 사라지지 않을 것이다. 그러므로 직접적으로 바이러스의 전염 경로인 코에 주입하는 방식의 미래형 백신은 내구성과 보호 기간 또는 실제로 감염을 차단하는 능력에 관한 한 개선책을 내놓아야만 한다. 예를 들어 팔에 주사 바늘을 꽂고 정확한 양의 약을 받는 것은 비교적 쉽다. 하지만 흡입형 백신의 경우 코 위로 뿜어 올릴 시 코털, 재채기, 그리고 호흡기를 감싸고 있는 촘촘한 점액층 등 인체의 무성한 자연 방어막을 통과할 때마다 적절한 양이 분사되기 어렵다. 이러한 요인으로 임상 실험이 진행 중인 153개의 코로나19 백신 중 6개만이 비강 스프레이인 이유이다. 

Meissa Vaccine는 약화된 바이러스를 사용하는데, 이것은 소위 약독화 백신(생백신)이라고 불린다. 생백신은 바이러스가 세포를 감염시키기 위해 몸의 방어벽을 침투하는 데 특히 능숙하다는 장점을 이용한다. 하지만 바이러스를 약으로 사용하기 위해서는, 우선 백신이 안전하다는 것을 확실히 하기 위해 그 성질을 약화시켜야한다. 이 과정은 그리 간단치는 않다.

흡입 백신 메커니즘

메신저 세포(mRNA)는 기도에서 바이러스의 일부를 포착하는데 보통 체내에 외부 요인이 침투될 시 가장 가까운 림프절로 몇 시간 동안 이동한다. 가령 코로나19 주사를 접종 시 이로 인해 B세포와 T세포는 외부 요인에 대항할 준비를 하고 몸속에 증식하는 바이러스를 찾아 그 활동을 지연시키고 억제한다. 따라서 주사 요법은 심각한 감염을 예방하는데 효과적이지만, 바이러스가 아무리 빠르게 복제될지라도 이 작용은 이틀 정도 소요되어 감염 환자들은 종종 자신이 아픈 것을 알기 전에 다른 사람들을 감염시킨다.

RSV 백신계발에서 착안한 비강 흡입형 코로나19 백신의 메커니즘 비교

비강 스프레이는 최근의 감염으로부터 얻는 면역력을 더 정확하게 모방할 수 있다. 왜냐하면 면역체계는 일단 바이러스를 발견하면, 코로나를 대항하는 B세포와 T세포를 코와 목에 위치시키기 때문이다. 또한 IgA라고 불리는 항체의 발달을 촉진하여 바이러스가 기도에 있는 세포에 도달하는 것을 막을 수 있다. 이는 오직 바이러스에 전염된 것과 같은 경로로 들어오는 백신에서만 얻을 수 있으므로 주사 요법으로는 불가능하다. 또한 다른 사람들에게 전이될 바이러스 양도 적어짐을 의미한다. 이 접근법은 RSV와의 연구에서 영감을 받았는데, RSV는 바이러스가 복제를 억제하는 것이 아니라 유전적으로 면역 체계로부터 숨는 능력을 제거함으로써 약화시킨다. 이론적으로, 사람은 RSV에서 파생된 버전의 코로나19 백신을 흡입할 시, 아프게 할 위험이 거의 없는 상태에서 엄청난 면역 반응을 일으킬 수 있다. 무어는 "차단제를 차단하면 바이러스의 면역 유발 잠재력이 방출된다"고 설명했다. 임상 연구에서 Meissa Vaccine은 알파와 베타 변종에 대해 상당한 예방률이 확인되었으며, 델타 및 오미크론에 대한 테스트도 진행 중이다. 

Meissa Vaccines팀은 백신이 인체 임상 실험을 시행해도 안전하고 유망하다는 것을 규제당국에 납득시키는데 필요한 동물 실험을 계획하면서 돌연변이 바이러스를 확보했다. 같은 시기에 화이자와 모더나는 그들의 mRNA 백신의 인체 임상 실험을 시작했고, 각 나라의 정부는 이에 모든 지원을 아끼지 않았다. 2020년 11월, 이러한 큰 제약 회사들이 그들의 백신이 90% 이상 효과적이라는 데이터를 제시했을 때, 많은 사람들은 대유행의 종말이 임박했다고 선언했다. Meissa의 무어 대표는 경쟁자들이 백신을 신속히 개발한 것에 기뻤고, 직접 주사를 맞기를 고대했다고 전했다.

하지만 그는 전염병의 종식이 임박하고 있다는 의견에는 동의하지 않았고 이후 그의 말처럼 되었다. 지난 1년 동안 전 세계적으로 사망자가 절반으로 줄었지만, 일일 감염은 약 두 배로 증가하였다. 이것은 코로나19 예방주사의 강점과 한계에 대한 증거이다. 그러나 기존 백신 제품을 폐기해야 하므로 새로운 백신에 대한 기준 또한 높아졌다. 이는 코로나19 백신 접종을 받았거나 코로나19에 감염된 사람들에게 비강 흡입 백신이 최소한 효과적인 촉진제 역할을 할 수 있다고 확신하는 이유이다. 항체가 있는 사람의 림프절에는 이미 코로나바이러스에 대항하는 B세포와 T세포가 있어, 단지 적은 양의 백신만 코에 분무하여 감염으로부터 방어할 수 있다. 그러므로 곧 다가오는 포스트 코로나 시대에는 우리 몸에 이미 면역 체계가 잡혀 있어 주사 접종보다는 간편히 비강에 흡입하는 백신요법으로 코로나19 감염에 예방할 수 있게 될 것으로 전망된다. 

참조: 블룸버그, Meissa Vaccines(홈페이지 https://www.meissavaccines.com/), SCMP

칼럼 제공자: KIMI