백신 플랫폼의 종류와 코로나19 백신의 특징

국내는 이르면 올 2월부터 백신 접종이 시작될 예정이며, 식품의약품안전처에서는 코로나19 백신과 관련된 여러 정보를 홈페이지에서 소개하고 있습니다. 

 

전세계적으로 코로나19 백신의 개발이 신속하게 진행되고 있으며, 다양한 백신 플랫폼 기술이 사용되고 있습니다. 

 

여기서 '백신 플랫폼'이란 백신에서 특정 항원이나 유전정보 등만 바꾸어 백신을 개발하는 기반 기술로, 이를 활용하면 백신 개발 기간을 크게 단축할 수 있습니다. 

 

* 항원(Antigen) : 사람 몸에서(항체를 생성하기 위한) 면역반응을 유도하는 물질로 바이러스 감염에 의해 생기는 경우 바이러스 항원(virus antigen)이라고 합니다.

 

 

* 항체(Antibody) : 항원에 대항하기 위해 혈액에서 생성된 당단백질입니다.

 

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

 

 

◈ 바이러스벡터 백신 (아스트라제네카, 얀센)

 

 

바이러스 항원 유전자를 다른 바이러스에 넣어 투여 항원 유전자를 인체에 무해한 아데노바이러스 등 다른 바이러스 주형에 주입해 체내에서 항원 단백질을 생성함으로써 면역반응을 유도하는 백신입니다.

 

RNA 백신에 비해 상대적으로 열에 안정적인 특징이 있지만, 살아있는 아데노바이러스를 사용하므로 생백신(4℃)에 준하는 콜드체인이 필요합니다.

 

 

대표적으로 아스트라제네카 백신, 얀센(존슨앤드존슨) 백신 등이 있으며 국내에도 도입 예정입니다.

 

 

▷아스트라제네카 백신

아스트라제네카 백신은 침팬지에게만 감염되는 아데노바이러스를 전달체로 사용합니다. 

아스트라제네카 백신은 영국에서 지난해 12월 30일 긴급사용을 승인했고, 유럽의약품청(EMA)도 지난해 10월부터 사전검토를 진행하고 있다고 알려져 있습니다.

 

국내에서는 2021년 1월 4일 허가 신청돼 현재 식약처가 품목허가 심사 중입니다.

 

▷얀센 백신

얀센(존슨앤드존슨) 백신은 지난해 9월부터 3상 임상시험이 진행 중이지만 현재까지 해외 허가 승인 사례는 없습니다.

 

국내에서는 비임상·품질 자료에 대한 사전검토가 지난해 12월 22일 신청돼 검토가 진행 중 입니다.

 

 

▷국내 백신

국내 개발로는 셀리드 백신이 임상1/2상 진행 중에 있습니다.

 

 

◈ 불활화 백신 (시노팜, 시노백)

 

불활화 백신은 바이러스를 사멸시켜 항원으로 체내에 주입하여 면역반응을 유도하는 전통적인 백신 플랫폼으로, 개발된 다수의 백신이 있습니다.

 

 

감염 바이러스 확보 시 신속 개발이 가능하고 제조방법이 단순하며, 중화항체 유도가 우수한 특징이 있으나, 코로나19 바이러스의 경우에는 생물안전등급이 BL3급의 생산시설이 필요합니다.

 

*생물안전등급(Biosafety level, BL): 감염성병원체를 안전하게 다루는데 필요한 차폐 수준을 말하며 위험 수준에 따라 BL1부터 BL4까지 구분합니다.

 

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

 

 

▷시노팜 백신

코로나19 백신으로는 중국 시노팜社 백신이 있으며, 중국에서 2020년 7월 22일에 허가됐습니다.

 

 

◈ RNA 백신 (모더나, 화이자)

 

RNA 백신은 항원 유전자를 RNA 형태로 주입해 체내에서 항원 단백질을 생성, 면역반응을 유도하는 백신입니다.

 

*RNA(Ribonucleic acid) : 유전자 정보를 매개, 유전자 발현 조절 등의 역할을 하는 세포의 핵 속에 있는 두 종류의 핵산 중 하나입니다.

 

대표적으로 화이자 백신, 모더나 백신 등이 있으며 이 또한 국내 도입 예정입니다.

 

RNA 백신은 제조 기간이 짧아 단기간 내에 신속·대량생산이 가능합니다.

 

하지만 RNA 분해효소(RNase)에 주성분인 RNA가 쉽게 분해돼 안정성이 좋지 않아 냉동(-20℃ 또 -75±15℃)의 콜드체인이 필요합니다.

 

▷화이자 백신

화이자 백신이 긴급사용 승인된 국가는 영국(2020년 12월 2일), 미국(12월 11일), 캐나다(12년 9일) 등이 있고 스위스(12월 19일) 및 유럽(EU)(12월 21일)에서는 조건부 허가됐습니다.

세계보건기구(WHO)도 지난해 말 긴급사용 승인(2020년 12월 31일)을 내려 전 세계적으로 화이자 백신을 사용하고 있는 바, '보편적으로 참고 가능하다'는 의미를 전달했습니다.

국내에서는 비임상·임상 자료에 대한 사전검토가 지난해 12월 18일에 접수돼 검토가 진행 중입니다.

 

 

▷모더나 백신

모더나 백신은 현재 미국(2020년 12월 18일)에서 긴급사용승인됐고, 유럽(EU)(2021년 1월 6일)에서는 조건부 허가됐으며, 국내에는 사전검토 및 품목허가 신청 전입니다.

 

 

◈ DNA 백신 (이노비오)

 

바이러스 항원을 발현시킬 수 있는 DNA를 투여해 면역반응을 유도하는 백신입니다. 미국 이노비오社가 대표적입니다.

 

국내 개발 백신으로는 RNA 백신과 유사한 형태의 DNA 백신을 제넥신과 진원생명과학에서 각각 개발 중이며 임상1/2상이 진행 중입니다.

 

 

◈ 재조합 백신 (노바백스)

 

재조합 백신은 유전자재조합 기술을 이용해 만든 항원 단백질을 직접 주입하여 면역반응 유도하는 것으로 가장 많이 사용되는 백신 플랫폼 중 하나입니다.

 

 

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

 

B형 간염 백신이나 인유두종 바이러스 백신(HPV(자궁경부암 백신)) 등이 재조합 백신에 해당합니다.

 

 

▷노바백스 백신

코로나19 백신으로는 노바백스社 백신이 있으며 2020년 9월부터 3상 임상시험이 진행 중이며, 현재까지 해외 허가 승인 사례는 없습니다.

 

 

▷국내 백신

국내 개발로는 SK바이오사이언스 백신이 임상 1/2상 진행 중에 있습니다.

 

 

◈ 바이러스 유사입자 백신

 

바이러스 항원 단백질을 바이러스와 유사한 입자 모양으로 만들어 투여합니다. 

 

이 밖에도 WHO(COVID-19 후보 백신 업데이트)에 따르면 캔시노社 (바이러스벡터 백신), 러시아 가말레야 연구소(바이러스벡터 백신) 등에서 다양한 종류의 코로나19 백신이 개발 중에 있습니다.

 

 

*참고:

1)site_코로나19 백신의 특징 및 작용 원리, 식품의약품안전처, 언론홍보자료, 보도자료, 2021