코로나19 백신의 모든 것… 특징·작용원리 백신마다 달라

내달부터 국내서도 코로나19 백신의 접종이 시작될 예정인 가운데 각 백신의 특징과 작용원리에도 관심이 모아지고 있다.

7일 식품의약품안전처에 따르면 전 세계적에서 개발되는 코로나19 백신은 다양한 백신 플랫폼 기술이 사용되고 있다.

백신 플랫폼이란 백신에서 특정 항원이나 유전정보 등만 바꿔 백신을 개발하는 기반 기술이다. 이를 활용하면 백신 개발 기간을 크게 단축할 수 있다.

백신 플랫폼에는 ▲바이러스벡터 백신 ▲RNA 백신 ▲재조합 백신 ▲불활화 백신 등이 있다.

◆아스트라제네카·얀센 백신, 열에 안정적 특징

바이러스벡터 백신은 항원 유전자를 인체에 무해한 아데노 바이러스 등 다른 바이러스 주형에 주입해 체내에서 항원 단백질을 생성함으로써 면역반응을 유도한다. 대표적으로 아스트라제네카 및 얀센(존슨앤드존슨)의 백신이 있다. 국내에 도입될 예정이다.

RNA 백신에 비해 상대적으로 열에 안정적인 특징이 있으나, 살아있는 아데노 바이러스를 사용하므로 생백신(4도)에 준하는 콜드체인이 필요하다. 현재까지 허가된 백신으로는 얀센의 에볼라 백신이 있다.

대표적인 아스트라제네카의 백신은 영국에서 작년 12월30일 긴급사용 승인받았다. 유럽의약품청(EMA)도 지난해 10월부터 사전검토를 진행 중이다. 국내에선 이달 4일 허가 신청돼 식약처가 품목허가 심사 중이다.

얀센의 백신은 작년 9월부터 3상 임상시험이 진행 중이다. 현재까지 해외 허가승인 사례는 없다. 국내에선 비임상·품질 자료에 대한 사전검토가 작년 12월22일 신청돼 검토 중이다. 국내 개발로는 셀리드 백신이 임상 1/2상 진행 중이다.

◆화이자·모더나 백신, 단기간 내 대량생산 가능

RNA 백신은 항원 유전자를 RNA 형태로 주입해 체내에서 항원 단백질을 생성해 면역반응을 유도한다. 화이자 및 모더나의 백신이 대표적이다. 국내에 도입될 예정이다.

제조 기간이 짧아 신속하게 단기간 내에 대량생산이 가능하나, RNA 분해효소(RNase)에 쉽게 주성분인 RNA가 분해돼 안정성이 좋지 않다. 영하 20~75도의 콜드체인 필요하다. 이 방식으로는 코로나19 백신이 처음으로 제품화 됐다. RNA(Ribonucleic acid)란 유전자 정보를 매개로 유전자 발현 조절 등의 역할을 하는 세포의 핵 속에 있는 두 종류의 핵산 중 하나다.

화이자 백신이 긴급사용 승인된 국가는 영국(12월2일), 미국(12월11일), 캐나다(12월9일) 등이다. 스위스(12월19일) 및 유럽(12월21일)에선 조건부 허가됐다. 세계보건기구(WHO)도 긴급사용 승인(12월31일)해 전 세계적으로 화이자 백신을 사용 중이다. 국내에선 비임상·임상 자료에 대한 사전검토가 신청(12월18일)됐다.

모더나 백신은 현재 미국(12월18일)에서 긴급사용승인이 됐다. 유럽(1월6일)에선 조건부 허가됐다. 국내에는 사전검토 및 품목허가가 아직 신청되지 않았다.

◆국내선 DNA 백신 개발 중… 제넥신 등 임상 1/2상

국내에선 RNA 백신과 유사한 형태의 DNA 백신을 제넥신과 진원생명과학이 개발 중이다. 임상 1/2상 중이다.

재조합 백신은 유전자재조합 기술을 이용해 만든 항원 단백질을 직접 주입해 면역반응 유도하는 방식이다. 가장 많이 사용되는 백신 플랫폼이다.

재조합 항원 단백질만으로는 면역반응이 낮을 수 있어 일반적으로 면역증강제(알루미늄염 등)가 포함된 제형이 필요하다. 오랜 기간 사용으로 안전성이 높은 백신으로 알려져 있다.

또 미국 노바백스가 코로나19 백신으로 작년 9월부터 3상 임상시험을 하고 있다. 현재까지 해외 허가승인 사례는 없다. 국내에선 SK바이오사이언스 백신이 임상 1/2상 중이다.

불활화 백신은 바이러스를 사멸시켜 항원으로 체내에 주입해 면역반응을 유도하는 전통적인 백신 플랫폼이다. 개발된 다수의 백신이 있다. 감염 바이러스 확보 시 신속 개발이 가능하고 제조방법이 단순하다. 중화항체 유도가 우수한 특징이 있으나, 코로나19 바이러스의 경우에는 BL3급의 생산시설이 필요하다.

불활화 백신으로는 A형 간염백신, 주사용 소아마비 백신, 일본뇌염 사백신 등이 있다. 코로나19 백신으로는 중국 시노팜 사가 개발 중이다. 중국에서 작년 7월22일 허가됐다.

이 밖에도 WHO에 따르면 캔시노 사(바이러스벡터 백신), 러시아 가말레야 연구소(바이러스벡터 백신) 등이 다양한 종류의 코로나19 백신을 개발하고 있다.