올해 접종할 코로나19 백신, 개발 원리와 특성 제각각

아스트라제네카·얀센 백신, '열에 안정적'
화이자·모더나, RNA 백신 첫 제품화…대량생산 가능

국내 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신 도입이 가시화하면서 각 백신의 특징에도 관심이 쏠린다.

전 세계적으로 코로나19 백신이 신속하게 개발되고 있으며, 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.

이런 백신 플랫폼에는 바이러스벡터 백신, RNA 백신, 재조합 백신, 불활화 백신 등이 있다.

식품의약품안전처는 7일 코로나19 백신의 특징과 작용원리를 일목요연하게 설명한 참고자료를 냈다.

◇ 열에 안정적인 바이러스벡터 백신…아스트라제네카·얀센 개발
바이러스벡터 백신은 항원 유전자를 인체에 무해한 아데노바이러스 등 다른 바이러스 주형에 주입해 체내에서 항원 단백질을 생성함으로써 면역 반응을 유도하는 백신이다.

대표적으로 아스트라제네카, 얀센(존슨앤드존슨) 백신 등이 있으며 한국에 도입 예정이다.

아스트라제네카 백신은 침팬지에게만 감염되는 아데노바이러스를 전달체로 사용한다.

RNA 백신보다 상대적으로 열에 안정적인 특징이 있으나, 살아있는 아데노바이러스를 사용하므로 생백신에 준하는 4℃ 수준의 '콜드체인'(냉장유통 체계)이 필요하다.

현재까지 허가된 백신으로는 얀센의 에볼라 백신이 있다.

아스트라제네카 코로나19 백신은 영국에서 지난해 12월 30일 긴급사용승인을 받았다.

유럽 의약품청(EMA)도 지난해 10월부터 사전 검토를 진행하고 있다.

국내에서는 이달 4일 허가 신청돼 현재 식약처가 품목허가 심사 중이다.

얀센 코로나19 백신은 지난해 9월부터 임상 3상이 진행 중이며 현재까지 해외 허가승인 사례는 없다.

국내에서는 지난해 12월 22일 비임상과 품질 자료에 대한 사전 검토가 신청돼 검토 중이다.

국내 개발로는 셀리드의 코로나19 백신이 임상 1·2상 단계에 있다.

◇ 화이자·모더나가 코로나19로 첫 제품화 성공한 RNA 백신…대량생산 가능
RNA 백신은 항원 유전자를 RNA 형태로 주입해 체내에서 항원 단백질을 생성해 면역반응을 유도하는 백신이다.

RNA는 세포의 핵 속에 있는 두 종류의 핵산 중 하나로, 유전자 정보를 매개하고 유전자 발현을 조절하는 역할을 한다.

화이자와 모더나 백신이 대표적이며 한국에 도입 예정이다.

제조 기간이 짧아 신속한 대량생산이 가능하나, RNA 분해효소(RNase)에 주성분인 RNA가 쉽게 분해돼 안정성이 좋지 않다.

이에 따라 -20℃ 혹은 -75±15℃의 콜드체인이 필요하다.

이 방식으로는 코로나19 백신이 처음으로 제품화됐다.

화이자 백신은 영국, 미국, 캐나다, 세계보건기구(WHO) 등에서 긴급사용승인을 받았다.

스위스와 유럽에서는 조건부로 허가됐다.

국내에서는 지난해 12월 18일 비임상과 임상 자료 사전검토가 신청돼 식약처가 검토 중이다.

모더나 백신은 현재 미국에서 긴급사용승인됐고, 유럽에서 조건부 허가를 받았다.

국내에서는 사전검토와 품목허가 신청 전이다.

국내 개발 백신으로는 RNA 백신과 유사한 형태의 DNA 백신을 제넥신과 진원생명과학에서 각각 개발 중이다.

임상 1·2상이 진행 중이다.

◇ 안전성 높은 재조합 백신…노바백스·SK바이오사이언스 임상 중
재조합 백신은 유전자재조합 기술을 이용해 만든 항원 단백질을 직접 주입해 면역반응을 유도하는 것으로, 가장 많이 사용되는 백신 플랫폼 중 하나다.

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

B형간염 백신이나 인유두종바이러스(HPV) 백신(자궁경부암 백신) 등이 재조합 백신에 해당한다.

코로나19 백신으로는 노바백스 백신이 있으며 지난해 9월부터 3상 임상시험이 진행 중이다.

현재까지 해외 허가승인 사례는 없다.

국내에서는 SK바이오사이언스가 임상 1·2상을 하고 있다.

◇ 중국 시노팜 등 불활화 백신…안전성 기준 까다로워
불활화 백신은 바이러스를 사멸시켜 항원으로 체내에 주입하여 면역반응을 유도하는 전통적인 백신 플랫폼이다.

이 방식을 활용해 개발된 다수의 백신이 있다.

감염 바이러스 확보 시 신속 개발이 가능하고 제조 방법이 단순하며 중화항체 유도가 우수한 특징이 있다.

그러나 코로나19 바이러스의 경우에는 감염성 병원체를 안전하게 다루기 위해 'BL3급'(위험 수준에 따라 BL1부터 BL4까지 구분)의 생산시설이 필요하다.

불활화 백신으로는 A형 간염백신, 주사용 소아마비 백신, 일본뇌염 사백신 등이 있다.

코로나19 백신으로는 중국 시노팜 백신이 있으며, 중국에서 지난해 7월 22일에 허가됐다.

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[용어설명]
▲ 항원(Antigen) : 사람 몸에서(항체를 생성하기 위한) 면역반응을 유도하는 물질로 바이러스 감염에 의해 생기는 경우 바이러스 항원(virus antigen)이라고 한다.

▲ 항체(Antibody) : 항원에 대항하기 위해 혈액에서 생성된 당단백질이다.

▲ 유전정보(genetic information) : 생물이 자신과 동일한 것을 복제하기 위해 어버이로부터 자식에게 또는 세포 분열마다 세포에서 세포로 전달되는 정보를 말한다.

▲ B 세포 : 백혈구에 속하는 림프구의 일종으로 항체를 생산하는 면역세포.
▲ T 세포 : 림프구의 일종으로 세포가 직접 다른 세포를 죽이거나 혹은 면역조절물질(사이토카인)을 분비함으로써 다른 세포의 활성화 및 기능을 조절하는 면역세포.
▲ RNA(Ribonucleic acid) : 유전자 정보를 매개, 유전자 발현 조절 등의 역할을 하는 세포의 핵 속에 있는 두 종류의 핵산 중 하나.

▲ DNA(Deoxyribonucleic acid) : 유전자 정보를 보관 및 보존 역할을 하는 세포의 핵 속에 있는 두 종류의 핵산 중 하나.

▲ 생물안전등급(Biosafety level, BL): 감염성병원체를 안전하게 다루는데 필요한 차폐수준을 말하며 위험수준에 따라 BL1부터 BL4까지 구분.


/연합뉴스