“기존 백신으론 코로나19 변이 막기 어려워”코로나19 예방을 위해 각국이 접종 중인 백신이 변이 코로나19 바이러스엔 효과가 떨어질 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
미국 워싱턴 의대의 마이클 다이아몬드 의학 교수 연구팀은 5일(현지시간) 의학저널 ‘네이처 메디신’(Nature Medicine)에 이 같은 연구 결과를 담은 논문을 발표했다.
코로나19 등 감염을 일으키는 바이러스는 돌기 모양의 스파이크 단백질을 숙주세포의 ACE2 수용체와 결합해 세포 안으로 침투해 자가복제를 한다.
현재 사용되거나 개발 중인 코로나19 백신과 항체치료제의 작용 표적이 대부분 스파이크 단백질인 것이 이 때문이다.
미국 식품의약국(FDA)의 긴급사용 승인을 받아 접종되고 있는 백신 3종(화이자-바이오엔테크, 모더나, 존슨앤드존슨)도 스파이크 단백질을 표적으로 개발됐다.
그러나 코로나19가 전세계적으로 확산하면서 바이러스가 진화를 거친 끝에 지난 겨울 영국과 남아프리카공화국, 브라질에서 각각 변이가 발생했다.
이들 3개 유형의 변이 바이러스는 변이 이전의 코로나19 바이러스에 작용하는 항체를 피할 수 있다는 것이 연구의 골자다.
연구 결과 변이 바이러스를 중화하려면 기존 백신을 접종했을 때보다 훨씬 더 많은 항체가 생겨야 가능한 것으로 밝혀졌다.
변이 바이러스를 중화하는 데 역부족이라는 측면에선 항체 형성 경로가 백신 접종이든 감염이든 항체 치료제 투여든 별반 차이가 없었다. 백신을 접종받거나 기존에 코로나19에 감염돼 항체를 보유하고 있더라도 변이 코로나에 다시 감염될 수 있다는 것이다.
영국·남아공·브라질 변이가 등장하기 이전엔 스파이크 단백질을 표적으로 삼는 백신 개발 전략을 문제 삼는 이가 거의 없었다.
그러나 전파 속도가 더 빠른 3개 유형의 변이 바이러스가 포착되면서 과학자들의 우려가 커졌다.
이들은 모두 스파이크 단백질 유전자에 복합적인 돌연변이를 지닌 것으로 나타났다.
과학자들은 이들 코로나 변이에 B.1.1.7(영국발), B.1.135(남아공발), B.1.1.248 또는 P.1(브라질발) 같은 고유 명칭까지 붙였다.
아직 변종이라고 하기엔 이르지만, 변이 이전의 코로나19 바이러스와는 분명히 다르기 때문이다.
다이아몬드 교수팀은 코로나19에 걸렸다가 회복한 사람과 화이자 백신 접종자의 혈액에서 항체를 분리해 변이 코로나에 대한 중화 능력을 시험했다.
워싱턴의대가 개발 중인 백신을 투여한 생쥐, 햄스터, 원숭이 등의 항체도 같은 테스트를 거쳤다.
이 중에서 영국발 변이는 기존 바이러스에 필요한 정도의 항체로도 중화가 가능했다.
그러나 남아공발과 브라질발 변이를 중화하려면 적게는 3.5배, 많게는 10배의 항체가 필요했다.
변이 전 코로나에 뛰어난 중화 효과를 보인 단클론 항체(monoclonal antibodies)도 변이 코로나에 쓰면 전혀 효과가 없거나 부분적인 효과만 나타났다.
연구팀은 변이 코로나의 스파이크 단백질에 생긴 다중 돌연변이의 영향을 돌연변이별로 구분해 일일이 확인했다.
항체 유효성의 차이는 대부분 단 하나의 아미노산 변화에서 비롯됐다.
E484K로 불리는 이 염기 변화는 남아공발과 브라질발 변이에서 발견됐지만, 영국발엔 없었다.
모종의 코로나19 백신의 임상시험을 남아공과 미국 등에서 동시에 진행했을 때 남아공 변이가 널리 퍼지지 않은 미국에서 상대적으로 좋은 결과가 나왔다고 과학자들은 전했다.
논문의 수석저자를 맡은 다이아몬드 교수는 “코로나19에 걸렸다가 회복하거나 백신을 맞은 사람들도 변이 코로나의 감염을 막지 못할 수 있어 걱정스럽다”라면서 “특히 면역력이 약해진 노약자 등은 변이 코로나를 막을 만큼 항체를 많이 만들지 못할 것”이라고 말했다.
그는 이어 “항체가 바이러스 감염을 막는 유일한 수단은 아니며, 항체 저항이 커진 부분을 다른 면역계 요소가 보충할 수도 있다”라면서도 “분명한 사실은, 새로운 변이 코로나가 퍼져도 효과를 담보할 만한 항체를 계속 찾아야 하고, 이에 맞춰 백신과 항체 치료제 개발 전략도 조정할 필요가 있다는 것”이라고 강조했다.
신진호 기자 sayho@seoul.co.kr
