코로나백신, 세상쉽게 이해하기
태어나 이렇게 백신뉴스를 많이 접한적은 처음입니다.
백신이 중요하다는 것은 무엇보다 잘 알지만,
(찐문과로서)활개치는 전문용어에 자꾸만 흐린 눈이 되는 것은... 저뿐만 아니겠지요.
이에 큰 맘 먹고, 몇일간 백신 공부에 매달려 보았습니다.
공부한 내용을 바탕으로 쉽게쉽게 백신들을 설명해볼까 합니다!
※본격적으로 들어가기 이전에, 본 글은 '백신의 원리와 코로나백신 유형에 따른 이해'를 쉽게 하는데 주안점을 주고 있습니다. 쉬운 이해를 위해 일부 생략되거나 각색된 정보가 있을 수 있습니다. 양해부탁드립니다.
1. 바이러스와 백신의 기본 원리
평화로운 우리 몸... 갑자기 어떠한 내/외부적 요인에 의해 바이러스가 침투합니다.
이 바이러스는 우리 몸(세세하게는 세포)에 침투해
1. 사람의 유전자를 복제하고,
2. 바이러스 물질을 합성합니다.
그런데 여기서 그치지 않고, 증식하기 시작합니다.
그렇게 천문학적 바이러스 증식으로... 일반 세포들도 감염시키며.. 바이러스 감염에 이르게 됩니다.
빠르게 증식된 바이러스에 당황하는 세포들(출처: Giphy)하지만, 감사하게도 백신이 개발되면서 우리는 바이러스에 맞설 수 있게 되었습니다.
보편적으로 사용되는 백신 원리는 아래와 같습니다.
불활성화 백신(Inactivated vaccine):
가열, 방사능, 화학효과 등의 처리를 통해 기존 바이러스를 약하게 만든 형태
불활성화 백신의 기본원리(출처: Science direct)전문 용어라 어렵지만 한 마디로 말씀드리면,
'기존의 바이러스를 손봐준 후, 우리 몸에 주입'이라고 봐주시면 되겠습니다.
약해진 바이러스를 경험해본 우리 몸은, 이후에 진짜 바이러스가 침투해도 이겨낼 수 있는 '면역'을 가지게 됩니다.
아까와는 다르게 바이러스 잘 몰아내는 세포(출처: tenor)2. 코로나19의 등장과 기존 백신 체계의 변화
백신과 분자생물학은 뗄래야 뗄 수 없는 존재인데요. 우선 아래의 문장을 읽고 가시면 좋습니다.
'사람이건 식물이건 동물이건 박테리아건 그 유전자는 전부 DNA로 이루어져 있다.'
'DNA는 단백질의 성질을 규정한다.'
'DNA는 mRNA라는 것으로 한 번 바뀐 뒤, 이후 그 mRNA가 단백질로 바뀐다.'
'단백질은 생체의 근원이다.'
위 문장들을 'The Central Dogma'라고도 하는데요, 도식으로 보면 아래와 같습니다.
DNA가 재료라면 mRNA는 레시피, 단백질은 완성요리가 되겠네요.
위 정보들을 읽으시면서 나도모르게 눈이 흐려진다면, 'DNA -> mRNA -> 단백질' 이 순서만 기억해 주세요! (출처: 카이스트 과학매거진 코스모스)인류는 Central Dogma를 통해 우리 몸의 레시피, Instruction, 설계도를 알게되었습니다. 그 중에서도 인슐린 개발 등은 인류에 큰 공헌을 한 발명품임에 틀림없습니다.
지금까지의 백신은 DNA, mRNA, 단백질 중 '단백질'을 이용한 백신이 주로 개발되었습니다. 요즘 핫한 mRNA의 경우, 불안정하다는 치명적 단점때문에 비교적 주목을 덜 받았죠.
mRNA는 쿠크다스와 같은 불안정함을 가지고 있어 백신개발이 쉽지 않았습니다.(출처: 네이버웹툰 대학일기 중)하지만 '단백질'을 활용한 백신 개발의 가장 큰 문제점은 시간이 오래걸린다는 점입니다. 앞쪽에 말씀드렸던 불활성화 백신(Inactivated vaccine)의 경우, 기존 바이러스를 두드려 패서 우리 몸에 넣는 백신이기 때문에 덜 두드려 팼거나하는 문제가 발생하면 큰 일이기 때문이죠.
하지만 코로나19가 창궐하면서 무엇보다 '시간'이 가장 중요한 요소로 떠올랐습니다. mRNA 백신의 경우, 완제품을 두고 실험하는 것이 아닌 '레시피'만 가지고 실험하는 것이라고 볼 수 있습니다. 때문에 완제품에 해당하는 단백질을 활용한 백신보다 훨씬 빠르게 개발할 수 있다는 특장점이 있습니다.
3. 현재 떠오르는 백신들의 매커니즘은?
출처: 동아사이언스DB1) 불활성화 백신(Inactivated vaccine): 중국 시노팜, 시노벡 등
- 광견병 백신으로 가장 잘 알려져 있습니다.
- 벌써 3번째 등장이네요. 가장 전통의 방식이라 말할 수 있는 불활성화 백신입니다. 현재는 중국주도하에 시노팜과 시노벡에서 개발하고 있습니다. 가장 최근 뉴스로는 터키 보건부 장관이 '시노백 백신 효능은 91.25%'라고 언급한 바 있습니다.
한껏 두들겨 맞고 우리 몸에 주입된 바이러스(출처: giphy)2) mRNA 백신: 화이자 등
- 기존의 성공사례가 없습니다만, 실용화될 시에 생명공학계의 엄청난 발전을 가져올 것으로 기대되는 백신입니다.
- DNA의 레시피에 해당하는 RNA를 백신으로 쓰는 방식입니다. 바이러스의 단백질을 만들필요 없이 유전정보만으로도 설계가 가능합니다. 하지만 굉장히 불안정하고 취약합니다. 획기적일 정도로 빠른 개발이 가능한대신, 유통방법이 까다롭습니다.
백신 1호로 잘 알려진 90세 여사님이 맞으신 백신도 화이자 입니다.(출처: 이데일리)3) 재조합 유전자 벡터(바이러스 벡터) 백신: 아스트라제네카,얀센 등
- 전달체 방식이라고도 하며, 에볼라 백신으로도 알려져 있습니다.
- 다른 바이러스의 껍데기를 사용해서 그 안에 코로나 단백질 유전물질을 주입하는 방식입니다. 아스트라제네카는 침펜치아데노 바이러스를 사용했고, 얀센은 일반 아데노 바이러스를 사용했습니다. 아데노바이러스에 면역이 이미 있는 사람일 경우, 백신의 효과가 떨어집니다.
TMI: 아스트라제네카는 2개의 임상결과를 발표했습니다. 다만... 아이러니하게도 적정량을 접종한 브라질의 경우 약 62%의 효과가 나온 반면(1차접종 100%, 2차접종 100%), 적정량보다 적게 접종한 영국의 경우(1차 접종 50%, 2차 접종 100%) 90%의 효과가 나왔습니다. 백신의 세계란~!
몬스터 주식회사의 '부'와 같은 방식이라 할 수 있겠네요!(출처: giphy)4) 재조합 단백질 백신: 노바백스 등
- 합성항원 백신이라고도 하며, B형 간염 백신으로 가장 잘 알려져 있습니다.
- 전체 바이러스가 아닌, 항체를 유도하고 싶은 부분의 단백질만을 실험실에서 만들어 체내에 주입하는 방법입니다. 전통적이고 안정적이라 평가받고 있으나, 효능에 대한 검증이 필요하다는 의견이 나오고 있습니다.
호빵맨의 측두엽만 제빵소에서 따로 만드는 느낌이랄까요?이 글을 쓰게 된 계기를 심심하게 말씀드리자면,
'내가 맞을 백신, 알고 맞자!'의 원대한 포부로 시작했으나 염기체에서 K.O. 당해 급격히 목표를 바꾸었습니다.
다만, 저처럼 과학과 생물에 약한 분들이 있을까 하여 이 글을 발행합니다.
혹시 부족한 정보가 있더라도 너그러히 이해해주시고, 하단 출처에서 보다 자세한 정보들을 습득하실 수 있으니 더 궁금하신분들은 참고해주세요!
[출처]
전기연 기자, 국내 도입 유력한 백신 제조사는? 존슨앤존슨 vs 아스트라제네카 vs 노바백스, 아주경제, https://www.ajunews.com/view/20201127141802895
동아사이언스, 코로나19 백신 콜드체인을 확보하라, http://dongascience.donga.com/news.php?idx=39881
김수진 기자, [팩트체크] 아스트라제네카 백신은 개발한 영국서도 안쓴다?, 연합뉴스, https://www.yna.co.kr/view/AKR20201204115600502
솔트&페퍼, 코로나 백신에 대해 알아보자 - 화이자, 얀센, 아스트라제네카, 모더나 4개 중 최고는?, https://www.youtube.com/watch?v=EpoLKitwgw8
뉴스외전, [이슈 완전정복] 이틀째 1천 명대 '3단계 기로'…'협상 중' 노바백스 백신, 전문가 평가는?, MBCNEWS, https://www.youtube.com/watch?v=ter54ld4KbY&t=401s
랩미팅 'mRNA 백신'편, 코로나 mRNA백신 원리, 안전성, 임상시험, 허가 상황 간단 정리, 안될과학, https://www.youtube.com/watch?v=reooW3Oo6-0&t=932s
[카이스트 신의철 교수의 알기 쉬운 면역&바이러스 이야기], 바이러스는 어떻게 세포에 침입할까?, 나는 의사다, https://www.youtube.com/watch?v=ljKHSa4vrOY
