By EMILY MULLIN, WIRED US

또다시 코로나19 입원 건수와 사망 건수 모두 증가하여 제조 방법이 변경된 새로운 코로나19 백신 유통이 시작된다.

9월 12일(현지 시각), 미국 식품의약청(FDA)이 모더나와 화이자의 신규 메신저 RNA(mRNA)를 공식 승인했다. 외부 전문가 패널은 미국 질병예방통제센터(Centers for Disease Control and Prevention, CDC)가 신규 백신을 6개월 이상 시민 모두에게 접종을 권고하는 데 찬성했다. 맨디 코헨(Mandy Cohen) 전 CDC 소장은 백신 접종 권고안과 출하 제안서에 서명했다. 이제 미국 시민은 모더나와 화이자의 신규 백신을 접종할 수 있다.

미건 왈라스(Megan Wallace) CDC 전염병학자가 주관한 회의에서 공개된 데이터에 따르면, 접종 권고는 추후 2년간 코로나19 입원 건수 40만 건과 사망 건수 4만 건을 막으려는 계획이다.

2023년 제조된 mRNA 백신은 2022년 제조된 부스터샷과 핵심 개발 방식이 다르다. 2022년 제조된 부스터셧은 2019년, 중국에서 처음 확산된 초기 코로나바이러스와 2022년에 우세 바이러스로 확산된 오미크론 하위 변이 바이러스인 BA.5를 다루는 2가 백신이다. 2023년 배포되는 부스터샷은 더는 확산되지 않고, 재확산될 확률이 낮은 초기 변이 바이러스 면역력을 갖추지 않고, 2023년 내내 우세종이 된 오미크론 하위 변이 바이러스인 XBB.1.5 감염을 예방한다.

화이자와 모더나 백신은 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질 생성을 지시하는 mRNA라는 유전 물질 극소량을 이용하여 제조한다. mRNA 백신 주입 시 인체 세포는 mRNA의 지시를 따라 일시적으로 스파이크 단백질을 생성한다. 면역 체계에서는 스파이크 단백질을 이물질로 인식하고, 항체를 형성한다. 항체는 외부 침입 물질을 재차 마주하면, 다시 대응하도록 인체에 계속 남아있다.

코로나19 확산세가 시작되었을 당시부터 코로나바이러스는 스파이크 단백질을 포함한 여러 물질 내 새로운 돌연변이를 획득하였다. 돌연변이는 결과적으로 초기 바이러스와는 다른 새로운 변이 바이러스와 하위 바이러스를 생성하였다. 돌연변이가 충분히 쌓이면, 새로 등장한 바이러스는 기존 백신 접종이나 감염으로 형성한 항체의 면역력을 우회하기 더 쉽다.
 
2022년, 보건당국은 바이러스가 계속 진화한다는 특성 때문에 2019년 처음 등장한 바이러스 면역력을 형성하도록 제조된 초기 mRNA 백신 제조법 변경을 결정했다. 2023년, 바이러스는 부스터샷 제조법을 변경할 수준으로 진화했다.

2023년 6월, 자문위원회는 FDA에 2023년 가을 부스터샷을 XBB.1.5 하위 변이 바이러스 감염만 예방하는 1가 백신으로 제조할 것을 권고했다.

자문위원회는 회의 당시 초기 바이러스 면역력을 포함한 백신이 부스터샷의 신규 변이 바이러스 감염 예방 능력을 저하할 수도 있다고 제시한 증거를 검토했다. 동료 심사 과정을 대기 중인 연구 논문의 저자인 컬럼비아대학교 미생물학 교수 데이비드 호(David Ho)는 “기존 2가 백신은 초기 단백질을 포함하여 오래된 스파이크 단백질의 면역력을 왜곡할 수 있다. 이를 면역 각언(immunological imprinting)이라고 칭한다. 결과적으로 신규 스파이크 단백질의 면역력을 갖추지 못하게 된다”라고 주장했다. 호 교수의 논문은 위원회 회의 당시 검토 대상이 된 증거로 제출됐다. 호 교수는 기존 변이 바이러스 접종 시 면역 반응을 최적화해야 한다고 생각한다.

지난 몇 달간 새로운 오미크론 하위 변이바이러스가 등장했다. 에리스(Eris)라고도 알려진 EG.5.1는 현재 미국과 영국, 중국 내 우세 바이러스가 되었다. 반면, 피롤라(Pirola)라는 이름으로 알려진 BA.2.86은 여러 국가로 확산됐다. 피롤라는 XBB.1.5보다 돌연변이가 30종 더 많다는 점에서 전 세계 보건 당국이 경각심을 갖게 되었다.

새로운 부스터샷은 XBB.1.5 면역력을 갖추도록 형성되었으나 에리스, 피롤라 등 새로운 변이 바이러스 면역 능력도 갖출 것으로 예상된다. 펜실베이니아대학교 백신학 교수이자 FDA 백신 자문위원회 위원인 폴 오핏(Paul Offit) 교수는 “가벼운 질병 발병 보호 시 항체가 중요하지만, 중증 질환 보호의 결정적인 부분은 T세포이다”라고 설명했다.

T세포는 면역 반응의 다른 부분이다. 세포 감염을 막는 방식으로 병원체를 무력화하는 항체와 달리 T세포는 이미 인체에 침투한 세포를 제거하면서 항체를 추가로 생성하는 방식으로 면역 반응을 보인다. 모더나와 화이자의 백신 모두 항체 이외에도 오랫동안 인체에 존재하는 T세포를 생성한다.

이 때문에 오핏 교수는 2021년 시작돼 2022년 1월 정점을 기록한 오미크론 대유행 상황과 달리 미국의 병원 입원 건수와 사망 건수 모두 급격히 증가하지 않았다고 본다. T세포를 보유한 이들은 항체가 오미크론 변이 바이러스를 인식하지 못해도 바이러스 감염 위험성을 퇴치할 능력을 갖추었다.

오핏 교수는 코로나 부스터샷 개발과 관련, “일부 측면에서 어떤 종류의 바이러스 면역력을 갖추고자 하느냐는 중요하지 않다”라고 언급했다. 코로나바이러스가 지금까지 T세포 인식을 우회한 사례가 없었기 때문이다. 이에, 오핏 교수는 “어떤 백신이든 T세포로 바이러스 면역력을 형성할 수 있다”라고 덧붙였다.

과학계는 T세포가 코로나19 확산 시기 내내 변하지 않은 바이러스 부분을 인식한다는 점에서 코로나19 중증 질환을 막을 수 있다고 생각한다. 모더나 전염병 책임자 재클린 밀러(Jacqueline Miller)는 “백신을 계속 접종한다면, 바이러스의 일부 영역이 보존될 것으로 예상한다. 따라서 바이러스의 돌연변이를 계속 축적하여도 기존 면역력을 계속 형성할 것이다”라고 분석했다.

밀러는 코로나19 감염과 접종으로 모두 면역력을 갖춘 이른바 ‘하이브리드 면역력’ 형성자는 새로이 발견된 변이 바이러스 면역 반응이 가장 뛰어날 것으로 예상한다. 기존 바이러스 노출로 신규 변이 바이러스 면역 반응을 형성하면서 개선할 수 있다는 점을 시사한다. 지금까지 발표된 예비 연구 여러 건은 기존 바이러스 감염과 백신 접종으로 항체를 형성한다면, 피롤라 감염력을 무력화할 수 있음을 입증했다.

2023년 초 모더나는 임상시험 데이터 분석 결과, 새로 제조한 부스터샷이 비교적 더 널리 확산된 에리스는 물론이고, 피롤라 바이러스 면역 능력이 더 강력하다는 사실을 설명한 보도자료를 배포했다.

화이자 대변인 제리카 피츠(Jerica Pitts) 대변인은 와이어드에 보낸 공식성명을 통해 화이자는 신규 변이 바이러스를 계속 면밀히 관찰하고, 새로 제조한 1가 부스터샷의 변이 바이러스 면역 능력을 확인할 시험을 진행할 계획이라고 밝혔다. 2023년 9월 12일(현지 시각), CDC 회의에 제출된 데이터는 화이자가 새로 제조한 부스터샷이 에리스와 피롤라를 무력화할 능력이 더 강한 항체 반응을 생성할 수 있다는 내용이 기술되었다.

FDA는 기존 면역 반응 생성 방식과는 전혀 다른 접근 방식이 필요한 변이 바이러스가 새로 확산되는 상황이 아니라면, 1년 단위로 코로나 백신 제조법이 계속 업데이트하게 될 것으로 예상한다. 호 교수는 “백신 개발 상황은 항상 바이러스 진화와 확산 속도보다 더 느릴 것이다. 바이러스 감염 시 심각한 질병을 앓게 되는 일은 없을 것으로 보이지만, 모든 상황에 항상 똑같이 적용되는 바가 아닐 수도 있다. 바이러스 감염 현황 감시가 매우 중요하다”라고 말했다.

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
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