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[바이오위클리] mRNA 예방 백신에 이어 암 치료 백신으로 진화

2022년 11월 23일 오전 09:00
■ 이성규 / 과학뉴스팀 기자

[앵커]
코로나19 대유행은 인류에게 큰 불행을 줬지만, 제약·바이오 분야엔 새로운 기회가 되기도 했는데요. 특히 세계 최초로 mRNA 백신이 상용화되면서, mRNA 기술이 미래 바이오 기술의 총아로 거듭났습니다. 오늘 바이오 위클리에서는 백신을 넘어 암 치료제로 영역을 확장하고 있는 mRNA 기술에 대해 취재기자와 함께 자세히 알아보겠습니다. 이성규 기자와 함께합니다. 어서 오세요.

[이성규 / 과학뉴스팀 기자]
안녕하세요.

[앵커]
본격적인 질문에 앞서 mRNA가 무엇인지 간략히 설명해주시죠?

[이성규 / 과학뉴스팀 기자]
네, mRNA에서 m은 messenger의 약자인데 이 mRNA를 이해하기 위해서는 유전 정보의 흐름을 이해해야 하는데요. 모든 생명체의 유전 정보는 DNA에 담겨 있잖아요. DNA에 담긴 유전 정보를 바탕으로 세포는 단백질로 만들어 냅니다. 그런데 DNA에서 바로 단백질이 만들어지는 것이 아니고요. 중간 단계로 mRNA를 거칩니다. 그러니깐 DNA에서 시작해 mRNA를 거쳐 단백질이 만들어진다 이렇게 설명 할 수 있고요. 그래서 mRNA 형태의 백신 물질을 우리 몸에 주입하면, mRNA가 몸 안에서 단백질로 만들어집니다. 인체 면역계는 이렇게 만들어진 단백질을 기억했다가, 실제 바이러스가 침입하면 즉각 공격하는 겁니다.

[앵커]
네, 사실 몇 년 전만 해도 아주 생소한 개념의 백신이였는데 지금은 누구나 1번쯤은 접종했을 만큼 익숙해졌는데요, 지금 코로나 19 백신은 mRNA 백신이 주류다라고 평가할 수 있겠죠?

[이성규 / 과학뉴스팀 기자]
네, 사실상 코로나 19 대유행 상황에선 mRNA 백신이 주류라고 말할 수 있는데요. 단적인 예로 최근 위중증 환자가 크게 늘면서 보건당국이 개량 백신 접종을 독려하고 있잖아요. 현재 국내에서 사용 중인 개량 백신은 모두 mRNA 백신이죠. 개량 백신은 우한 코로나 19 바이러스를 겨냥한 초기 백신과 달리 오미크론 변이에 대응하도록 만든 백신을 말하는데요. 오미크론 하위 변위 가운데 BA.1 기반 모더나 백신이 지난달부터 쓰였고, 화이자의 BA.1 기반 백신이 이달 7일부터 사용됐습니다. 이어 14일부터 BA.4, 5 기반의 화이자 백신이 쓰이고 있습니다.

[앵커]
국내 사례만 보더라도 오미크론 변이에 대응하는 백신은 모두 mRNA 백신인데요. 변이 대응 백신이 모두 mRNA 방식의 백신이 특별한 이유가 있는 건가요?

[이성규 / 과학뉴스팀 기자]
네, 굉장히 중요한 질문인데, mRNA의 가장 큰 장점이 단기간에 만들 수 있다라는 점이거든요. 그래서 돌연변이가 나왔을 때 대응이 쉽다 이렇게 볼 수 있는데mRNA 백신 말고 현재 국내에서는 재조합 단백질 방식의 백신도 승인됐죠. 노바백스나 SK바이오사이언스가 자체개발한 백신이 단백질 기반의 백신인데 아까 설명했지만 단백질은 우리 세포가 만들잖아요, DNA출발을 해서 mRNA를 거쳐 세포를 만들기 때문에 단백질 기반 백신을 만들기 위해서는 세포가 만들어야 하니깐 굉장히 시간이 오래 걸리고 과정이 복잡해요. 반면에 mRNA백신은 단백질까지 가지 않아도 되잖아요. 세포가 단백질 만드는 과정을 생략하기 때문에 상대적으로 단기간에 좀 더 수월하게 만들 수 있다는 장점이 있습니다. 이 mRNA백신을 우리 몸에 주입을 하면 우리 몸에서 자연스럽게 단백질로 변환이 돼서 백신으로 예방 효과를 나타내는 그런 원리 인거죠.실제 지난 2020년 1월 10일 중국에서 코로나19 바이러스의 유전자 정보가 공개되자 모더나는 중국이 공개한 코로나 1 9바이러스를 정보를 바탕으로 48시간 만에 백신을 설계했습니다. 백신을 설계한 것은 유전자 정보 바탕으로 스파이크 단백질 유전자 부위를 가지고 mRNA를 만들 수 있는 시퀀스를 만들었다 이런 얘기인거고 그 설계대로 백신을 만들어서또 25일 만에 임상 1상 시험에 필요한 백신 물질을 만들어 내기도 했죠.

[앵커]
이전과 비교도 할 수 없이 백신 개발 속도도 빨라졌다 이런 설명인데요. 그런 관점에서 보면 돌연변이가 잦은 독감 백신에 유용한 백신일 것 같습니다.

[이성규 / 과학뉴스팀 기자]
중요한 포인트 중에 하나인데 사실 독감 백신은 그동안 대부분 재조합 단백질 백신이었는데요. WHO가 그해 겨울에 유행할 독감 바이러스의 변이를 발표하면 이를 기반으로 만들었어요. 백신 제조 회사들이 예측되는 변이 백신을 미리 만드는 거죠. 문제는 실제 유행하는 독감 바이러스가 예측과 다른 경우가 많다는 점이데요. mRNA 백신은 상대적으로 단기간에 만들 수 있다는 점에서 실제 유행하는 독감 바이러스에 대응하기 더 수월하다는 평가입니다. 유행하는 독감 바이러스가 나오면 그때 제작이 들어가도 단기간에 대응 할 수 있다 이런 건데 이런 점에서 코로나19 다음 백신으로 과학계가 주목하는 것이 mRNA 독감 백신이고요. 모더나, 화이자와 바이오엔테크는 각각 독감과 코로나를 함께 겨냥한 콤보 백신을 개발하고 있습니다.

[앵커]
현재 사용 중인 코로나19 mRNA 백신은 바이러스로부터 감염을 예방하는 것이 목적이잖아요.같은 mRNA 방식의 백신이지만,예방보다는 치료하는 백신이 있다고 들었습니다.암 백신이라고 하는데 이 암 백신이 도대체 뭘까요?

[이성규 / 과학뉴스팀 기자]
암 치료 백신, 줄여서 암 백신이라고 부르는데요. 코로나 19 백신은 바이러스에 감염되기 이전에 예방 목적으로 접종을 하는 거잖아요. 암백신은 예방이 목적이 아니라 이미 암에 걸린 환자를 치료하기 위한 목적으로 주입 하는건데 사실은 코로나 19 백신과 원리는 비슷한 거에요. 암 환자에게 주입을 하면 암백신이 인체 면역세포에 면역반응을 해서 암세포를 공격합니다. 인체 면역 세포에 반응을 유도한다는 점에서 예방백신과 같은 원리 이지만 예방백신은 감염되기 이전에 맞는 것이지만 암백신은 암환자에세 병에 걸린 이후에 맞는다는 것에서 차이가 있습니다.

[앵커]
그러니깐 암 환자를 치료할 수 있도록 인체 면역세포를 자극한다, 이런 설명인데요. 구체적으로 암 백신, 어떤 원리인지도 궁금합니다.

[이성규 / 과학뉴스팀 기자]
암백신의 원리를 설명하기 전에 3세대 면역항암제를 알아 볼 필요가 있는데 면역 항암제라고 많이 들어봤을 텐데요. 흑색종에 걸린 지미 카터 전 미국 대통령이 면역 항암제 치료를 받고 완치를 선언하면서, 면역 항암제는 전 세계적으로 알려졌는데요. 면역 항암제가 매우 좋은 치료제이긴 하지만, 암 환자의 30% 정도만 효과가 있어요. 왜 그런가 봤더니, 환자마다 암세포의 돌연변이가 다 달라 치료 효과에 차이가 나는 겁니다. 그래서 과학자들이 생각한 게 암 환자의 돌연변이 가운데 인체 면역반응을 가장 잘 일으키는 돌연변이를 찾아내서 암 백신으로 만들자, 이런 겁니다. 이걸 mRNA 방식의 암 백신으로 만들자는 건데요. 암 환자의 특정 돌연변이를 mRNA 형태의 백신으로 주입하면 우리 몸에서 돌연변이 단백질로 만들어지고요. 이 돌연변이 단백질이 인체 면역세포를 자극해, 암세포를 공격하도록 유도합니다.

[앵커]
그렇다면 실제 암 백신 개발 현황은 어떻게 되는지도 궁금합니다.

[이성규 / 과학뉴스팀 기자]
mRNA 암 백신 개발에 선두 주자는 역시 mRNA 코로나19 백신 상용화의 주역인 독일 바이오엔테크와 미국 모더나인데요. 바이오엔테크의 경우 피부암의 일종의 흑색종 mRNA 암 백신 임상 2상을 진행하고 있습니다. 모더나도 비슷하게 흑생종을 대상으로 mRNA 암백신을 만들어서 임상2상을 진행하고 있습니다.

[앵커]
그야말로 차세대 백신이다 이렇게 말할 수 있을 것 같습니다. mRNA를 이용한 암 백신에 대해 알아보고 있는데요. mRNA는 암 백신 이외에도 항체 치료제 개발에도 응용되고 있다면서요?

[이성규 / 과학뉴스팀 기자]
모더나는 최근 중국 하버 바이오와 5억 달러, 우리 돈으로 환산하면 6,700여억 원이 조금 넘는 금액인데 항체 치료제를 개발하려고 하는데 그것을 mRNA로 만들어 보자 이런 내용의 공동 계약을 했었고 모더나는 지난해에도 mRNA 기반의 면역 항암제를 개발하겠다 해서 미국에 앱셀레라와도 계약을 했었어요. 모더나가 지금 면역 항암제 쪽에 주력하고 있는 것으로 알려졌는데 대상이 되는 암동이 어떤 건지 이런 세부적인 내용은 아직 공개 되지 않았습니다. 항체치료제 이야기를 하고 있는데 항체 치료제라 하면 트럼프 대통령이 재임 시절 코로나에 감염이 됐었는데 미국에 리제네론이 만든 코로나 항체 치료제를 맞고 완치가 되면서 항체 치료가 세계적인 유명세를 탔었는데 모더나가 만들겠다는 mRNA항체 치료제는 항체를 단백질의 형태로 주입하겠다는 얘기가 아니라 mRNA 형태로 주입해보자 이런 개념이거든요. 항체 치료제가 기존의 재조합 단백질 백신과 비슷하다고 한다면 mRNA기반의 항체 치료제는 mRNA백신과 비슷 한거죠.이 mRNA항체 치료제가 개발이 돼서 인체에 주입을 하면 이 mRNA가 들어가서 항체의 단백질로 변환이 되어서 실질적으로 치료의 역할을 한다 이렇게 이해할 수 있습니다.

[앵커]
'mRNA'를 이용한 다양한 백신, 치료제에 대한 이야기 나눠봤는데요. mRNA를 통한 기술이 바이오 업계는 물론 많은 환자들에게 큰 도움이 되길 바랍니다. 이성규 기자와 함께했습니다. 오늘 말씀 고맙습니다.

YTN 사이언스 이성규 (sklee95@ytn.co.kr)
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