세계 각국 제약사들이 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 유행에 대응할 차세대 백신 개발 경쟁에 나서고 있다. 현재 개발 중인 코로나19 백신은 사태 초기 백신 시장을 선점한 화이자와 모더나 백신과 비교해 델타 변이를 포함한 각종 변이에도 효능을 유지해야 하는 숙제를 안고 있다. 

전문가들은 코로나19 유행이 장기화하면서 높은 백신 접종률을 유지해야 한다고 보고 있다. 백신이 코로나19 감염을 100% 막진 못해도 감염시 위중증화나 사망 위험을 100% 가까이 막아주기 때문이다. 여전히 코로나19 백신에 대한 불신이 사그러들지 않고 있다. 신종 감염병을 대응하기 위해 너무 짧은 시간 안에 개발된데다, 가장 효능이 뛰어나보이는 백신 제품들은 mRNA(메신저리보핵산) 기반으로 이전까지 없었던 새로운 플랫폼이기 때문이다. mRNA 백신이 젊은 남성에게서 심근염, 심낭염 같은 희귀 부작용을 일으킬 수 있다는 사실이 알려지면서 논란이 되기도 했다. 극히 낮은 확률일지라도 본인에게 발생하면 더 이상 확률로만 따질 위험이 아니기 때문이다. 

○ 최근 백신 개발 추세는 변이에 효능 뛰어난 다가백신

캐나다 맥길대가 제공하는 전 세계 코로나19 백신 트래커에 따르면 현재 전 세계에서 23개 백신이 1개 이상 국가에서 승인을 받거나 긴급 사용승인을 받았다. 지난달 29일 기준 전 세계 제약업체들이 임상시험 중인 코로나19 백신 후보물질은 155개다. 이중 임상 3상에 진입한 후보는 52개로 나타났다.

여기엔 중국과학아카데미가 개발한 단백질재조합 백신물질(ZF2001)과 칸시노(비복제 바이러스 벡터 백신), 러시아 벡터연구소가 개발한 에피박코로나(단백질재백신조합), 한국 SK바이오사이언스가 개발한 GBP510(단백질재조합 백신), 미국 노바백스가 개발한 NVX-CoV2373(단백질재조합 백신), 러시아 가말레야센터의 스푸트니크V와 스푸트니크 라이트(비복제 바이러스 벡터 백신), 인도 바라트 바이오테크의 코백신(불활성화 백신), 미국 이노비오가 개발한 이노4800(DNA백신) 등이 포함됐다. 나머지 가운데 59개 후보물질은 임상 2상에 착수했고 36개 후보는 1상이 진행되고 있다.  
 
영국의 다국적제약사 글락소스미스클라인(GSK)과 중국 스테미나 테라퓨틱은 현재 코로나19 mRNA 백신을 개발하고 있다. 하지만 대부분 제약사들은 다른 플랫폼 기반의 백신을 개발하는 추세다. mRNA 백신 기술을 갖고 있는 독일 큐어백과 프랑스 사노피는 mRNA 기술을 활용한 코로나19 백신 개발을 멈추고 유럽의약품청(EMA)의 승인 신청도 포기했다. 이들 회사는 현재 mRNA 기반으로 하거나 아예 다른 플랫폼으로 코로나19 변이 바이러스를 대응할 2세대 백신을 개발하고 있다.

다른 제조사들은 대개 mRNA 백신 기술이 없어 이미 시장을 잡고 있는 화이자나 모더나에 대항하느니 차라리 다른 플랫폼으로 경쟁하겠다는 목표를 갖고 있다. mRNA 백신을 만들려면 mRNA 자체뿐 아니라 이를 세포 안으로 전달하는 지질나노입자(LNP) 기술도 필요하기 때문이다. 

게다가 뒤늦게 백신 경쟁에 뛰어든 제조사들은 델타 변이 등 코로나19 바이러스의 변이에 대응할 수 있는 백신을 개발하는 추세다. 김태억 범부처신약개발사업단 본부장은 "위드 코로나가 되려면 코로나19 백신이 저렴하고 상온 보관이 가능해 어느 국가에나 공급되기 수월해야 한다"며 "또 하나 중요한 조건은 여러 변이, 즉 여러 항원을 표적으로 할 수 있는 다가백신을 만들어야 한다는 것"이라고 강조했다. 바이러스 자체의 병원성을 없앤 불활성화 백신은 어렵고, mRNA 백신이나 단백질재조합 백신이 유력하다.

인도의 코백신은 병원성을 없앤 바이러스를 주사해 면역반응을 유도하는 불활성화 백신이다. 지난 1월 인도 정부가 임상시험이 다 끝나지도 않았는데 긴급사용 승인해 비난을 받았다. 그런데 최근 인도 내에서 18세 이상 성인 2만5000명을 대상으로 임상시험을 진행한 결과 델타 변이에 대한 감염효과가 65.2%나 되는 것으로 밝혀졌다. 델타 변이에 대한 화이자 백신의 효과(64%)와 비슷하다. 제조사인 바라트 바이오테크 측에서는 코백신이 전세계 유일하게 델타 변이에 대한 백신 효과를 대규모 임상시험을 통해 밝혀냈다고 주장하고 있다. 코백신은 현재 인도를 비롯한 16개국에서 긴급사용 승인을 받았으며 60개 이상 국가에서 긴급사용 승인을 요청했다. 

미국의 이노4800은 코로나19 바이러스의 스파이크단백질을 표적으로 하는 DNA 백신이다. 임상시험 결과 델타를 포함한 모든 변이에 대해 T세포를 유도하는 반응이 뛰어난 것으로 확인됐다. 현재 임상 3상을 준비하고 있으며 중간 결과를 내년에 공개할 계획이다. 

중국 클로버바이오가 개발중인 단백질재조합 백신(SCB-2019) 역시 코로나19 변이를 대응하기 위해 개발되고 있다. 임상 2·3상 중간결과에 따르면 감염 예방 효과가 델타 변이에 대해 79%, 감마 변이에 대해 92%, 뮤 변이에 대해 59%나 된다. 

미국 VBI백신의 VBI-2902(바이러스유사입자 백신)도 베타와 델타 등 변이를 표적으로 효능이 나타나도록 개발됐다. 현재 모든 코로나바이러스에 대해 예방 효과를 나타내는 판코로나바이러스 백신 물질(VBI-2901)도 개발 중이다.

○ 국내 개발 코로나 백신은 SK바사 GBP510이 가장 전망 있어

현재 국내 전문가들은 국내 개발 백신 후보 중 SK바이오사이언스가 개발한 GBP510에 큰 기대를 걸고 있다. 전통적인 방식으로 만든 단백질재조합 백신으로 mRNA 백신에 비해 대중에게 신뢰도가 높은 데다, 냉장 보관이 가능하기 때문이다. 이 백신은 SK바이오사이언스와 미국 워싱턴대 항원디자인연구소가 공동 개발했다. 다른 제조사들도 비슷한 단백질재조합 백신을 만들고 있지만 GBP510는 중화항체를 강력하게 발현하고 항원을 여럿 붙일 수 있다는 특강점이 있다. 

김 본부장은 "중화항체 생성력이 mRNA 만큼, 또는 그 이상으로 알려져 있다"며 "특히 워싱턴대 연구팀이 개발한 자체결합나노입자는 항원을 여러 개 붙이도록 고안돼 델타 변이 등 새로운 변이에 대한 다가백신으로 개발할 수 있다"고 말했다. 중화항체 생성력이 코로나19에 감염됐다가 완치된 사람보다 5~8배나 많은 것으로 알려졌다. 

다가백신은 개발과 임상시험 기간이 비교적 길기 때문에 SK바이오사이언스는 GBP510을 단일항원용으로 임상시험 중이다. SK바이오사이언스가 현재 다가백신 개발을 위해 다수 항원용으로도 개발하고 있는 것으로 알려졌다. GBP510는 임상 2상을 끝내고 현재 4000명 이상을 대상으로 3상에 돌입했다. 조만간 2상에 대한 결과가 공개될 것으로 보인다. 

국내에서는 유바이오로직스와 랩지노믹스도 다가백신을 개발하고 있다. 국내 제약업체들은 해외 제조사들에 비해 mRNA 백신 기술을 갖고 있지 않아서 뒤늦게 mRNA 백신 시장에 뛰어드는 것보다 추후 새로운 변이가 등장할 것에 대비해 다가백신을 만드는 게 훨씬 유리하다는 것이다. 김 본부장은 "코로나19가 인플루엔자 독감처럼 엔데믹(주기적 감염병)으로 접어들 전망"이라며 "매년 새로운 독감 백신을 맞는 것처럼 코로나19도 새로운 변이 등장에 대처하려면 다가백신이 훨씬 유리하다"고 설명했다.

미국질병통제예방센터(CDC)는 델타 변이 이후 이보다 더 위협적인 변이는 등장하기 어려울 것으로 보고 있다. 최근 델타 변이가 또 다른 변이를 일으킨 델타 플러스 변이도 등장했지만 델타 변이만큼 위협적이지는 않다는 것이다. 하지만 지금까지 코로나19 유행 추이를 봤을 때 연말 쯤 새로운 변이가 나타날 가능성도 있다. 

김 본부장은 "코로나19 감염에서 얻은 자연면역이나 백신 접종으로 생긴 면역으로 생긴 중화항체는 길어야 6~8개월 지속된다"며 "6개월 주기로 코로나19 우세종 바이러스가 바뀔 수 있다는 뜻"이라고 말했다. 실제로 과거 전 세계에 퍼졌던 알파 변이가 우세종이 된 지 6개월만에 베타 변이가 퍼졌다. 김 본부장은 "델타 변이가 전 세계적으로 우세종이 된 시기가 지난 6월"이라며 "6개월이 지난 올 겨울쯤 어떤 변이가 새로 등장하느냐에 따라 그 변이가 우세종이 될 가능성도 있다"고 설명했다. 

그는 또 "현재 중남미의 경우 코로나19 확산 규모가 큰 것에 비해 백신 접종률은 15%가 안 된다"며 "여기서 새로운 변이가 나타날 경우 대규모 감염으로 대규모 증식하는 저수지 역할을 할 수 있다는 얘기"라고 말했다. 또 "최근 한국을 비롯해 여러 나라들이 코로나19와 공존하면서 방역 수칙을 완화하고 있는데 새로운 변이가 등장하면 그만큼 빠르게 퍼질 수 있다"고 우려했다. 

코로나19 대유행이 장기화하는 만큼 모든 국가가 빗장을 거는 것은 불가능하다. 하지만 코로나19 대유행을 종식시키고 계절성 독감처럼 치사율이 낮은 감염병으로 관리하려면 새로운 변이에 즉각 대응할 수 있는 차세대 백신이 절실하다.