mRNA 백신을 뛰어넘는 단백질 기반 백신을 만들 수 있을까?

 (This image show a lymph node collected from aged mice 10 days after full immunization with the SARS-CoV-2 RBD protein with the adjuvants Alum and CpG. The lymph node shows the formation of a robust germinal center, a specialized structure containing multiple cells involved in the immune response, here including two types of B cells, T cells, and dendritic cells. Credit: Confocal Imaging and IHC Core Facility, Beth Israel Deaconess Medical Center)

 코로나 19 백신 경쟁에서 가장 성공적인 결과를 거둔 회사는 현재까지 화이자라고 할 수 있습니다. 높은 예방 효과와 상대적으로 적은 부작용으로 인해 선진국에서 선호하는 백신 1위가 됐기 때문입니다. 비싼 가격에도 코로나 19로 인해 피해가 심각한 여러 나라에서 오히려 더 높은 가격으로 구매하는 백신이 됐습니다. 모더나 역시 코로나 19 백신으로 큰 성공을 거두기는 했으나 판매량이나 매출로 볼 때 화이자가 앞섰다는 사실은 의심할 수 없습니다. 생산 능력에서 큰 차이가 나는 회사이기 때문입니다. 화이자는 올해 3분기에 241억 달러의 매출을 올렸는데, 130억 달러가 코로나 19 백신에서 나왔을 정도입니다. 

 기사 참조: https://news.naver.com/main/read.naver?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=417&aid=0000752119

 하지만 mRNA 백신에도 몇 가지 문제점이 있습니다. 비싼 가격과 까다로운 냉동 보관으로 개도국에서 사용하기 어렵다는 점과 제조 공정이 복잡해 일부 회사에서밖에 만들 수 없다는 것입니다. 여기에 초반에는 예방효과가 높지만, 6개월 이후에는 빠른 속도로 항체가 감소하면서 돌파 감염이 쉽게 일어난다는 점 역시 문제입니다. 비싼 백신을 여러 번 접종해야 하기 때문입니다. 

 보스턴 소아 병원의 백신 연구자들은 바이러스의 돌기 단백질 가운데 직접 ACE2 수용체와 결합하는 RBD (receptor-binding domain)를 항원으로 하는 백신을 연구했습니다. 현재 개발된 백신들은 대부분 돌기 단백질을 타겟으로 삼고 있는데, 사실 모든 부분이 바이러스 중성화에 필요한 건 아닙니다. 핵심은 RBD입니다. 문제는 RBD 단독으로는 항원성이 적어 항체가 잘 형성되지 않는다는 것입니다. 

 연구팀은 RBD에 대한 효과적인 면역 반응을 유발하기 위해 CpG와 수산화 알루미늄 (aluminum hydroxide)을 면역 증강제로 쓰는 방법을 개발했습니다. CpG는 면역 반응을 촉진하는 물질이고 수산화 알루미늄은 항원을 오래 보존해 면역 체계가 더 쉽게 인식할 수 있게 돕는 물질입니다. 나이든 쥐를 이용한 동물 실험 결과 RBD 기반 단백질 백신은 mRNA 백신 만큼 효과적으로 항체 반응을 유발했습니다. 

 아직은 전임상 단계에도 진입하지 못했지만, 연구팀은 이 방법이 매우 저렴하고 개도국에서도 쉽게 생산할 수 있는 효과적인 백신을 개발하는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있습니다. 만약 이 방법이 더 오랜 시간 보호 효과를 지닐 수 있다면 금상첨화일 것입니다. 

 좀처럼 수그러들지 않는 코로나 19 대유행을 종식시키기 위해서는 결국 더 효과적인 백신과 치료제가 필요합니다. 2022년에는 가시적인 성과가 나오기를 기대합니다. 

 참고 

https://medicalxpress.com/news/2021-11-protein-based-sars-cov-vaccine-older-adults.html

Etsuro Nanishi et al, An aluminum hydroxide:CpG adjuvant enhances protection elicited by a SARS-CoV-2 receptor-binding domain vaccine in aged mice, Science Translational Medicine (2021). DOI: 10.1126/scitranslmed.abj5305