코로나19 백신의 원리와 부작용

코로나19가 전 세계를 강타한 지 이제 곧 1년이 됩니다. 수많은 사람들이 목숨을 잃었고, 감염을 치료한 환자 역시 후유증으로 고통받고 있습니다. 

 

여러 제약회사들은 빠른 속도로 개발에 박차를 가했고, 작년(2020년) 12월부터 접종에 들어갔습니다. 

 

 

◈ 코로나19 백신의 원리 

 

코로나19 백신 역시 다른 백신과 같이 접종을 통해 항체를 만들고, 향후 침입한 코로나19 바이러스를 제거해 코로나19에 감염되지 않도록 하는 것이 목적입니다.

 

1) 코로나19 백신을 접종받습니다. 

 

2) 인체 내로 들어온 백신의 항원 성분들이 면역세포(B세포)를 자극시킵니다. 

 

 

3) 자극된 B세포에서 바이러스를 제거할 수 있는 중화항체를 만들어서 몸속에 보관하고 있습니다. 

 

4) 코로나19 바이러스가 호흡기를 통해 침입하는 경우, 몸속의 중화항체가 침입한 코로나19 바이러스를 제거합니다. 면역세포(T세포)에 의한 바이러스가 사멸되는 별도 기작(작용 원리)도 있습니다. 

 

*B세포: 백혈구에 속하는 림프구의 일종으로 항체를 생산하는 면역세포

 

*T세포: 림프구의 일종으로 세포가 직접 다른 세포를 죽이거나 혹은 면역조절물질(사이토카인)을 분비함으로써 다른 세포의 활성화 및 기능을 조절하는 면역세포 

 

<출처: 식품의약품안전처>

 

◈ 코로나19 백신별 효과와 부작용

 

일반적으로 백신이 개발되면 여러 번의 임상시험과 관련 기관의 심사를 거쳐 안전성을 검토하게 됩니다. 평균 개발 기간만 10년입니다. 

 

그러나, 코로나 19 백신은 개발이 채 1년이 되지 않은데다 긴급 승인 등으로 현재 이런 일련의 과정들을 단축시켰기 때문에 안전성이 지속적으로 거론되고 있습니다.

 

 

하지만, 대다수 국내외 전문가들은 현재까지 보고된 부작용들은 일반적인 백신의 부작용으로, 코로나19 위험 대비 백신 접종으로 인한 이득이 훨씬 크다고 보고 있습니다. 

 

2020년에 개발을 마치고, 여러 임상을 거쳐 작년 12월부터 백신 접종을 진행하고 있는 주요 백신은 미국에서 개발된 화이자와 모더나입니다.

 

해외 접종 현황을 보면, 화이자 백신 사용이 모더나 백신보다 좀 더 많습니다. 미국, 이스라엘, 영국, 사우디아라비아, 캐나다, 노르웨이 등에서 접종 중입니다. 

 

영국에서 아스트라제네카 백신 접종을 시작한 국가는 인도와 영국 등으로 상대적으로 사용 수가 적습니다.

 

	화이자	모더나	아스트라제네카
백신명	BNT162b2	mRNA-1273	AZD1222(ChAdOx1 nCoV-19)
백신 종류	RNA(mRNA)	RNA(mRNA)	바이러스벡터
접종 횟수	2회(3주 간격)	2회(4주 간격)	2회(1달 간격)
임상단계	임상 3상(중간 결과) -임상 시작일: 7월 27일 -임상 참여자: 43,538명	임상 3상(중간 결과) -임상 시작일: 7월 27일 -임상 참여자: 30,000명	임상 3상(중간 결과) -임상 시작일: 8월 31일 -임상 참여자: 23,000명
임상 결과	90% 이상의 효능	94.5% 효능	평균 70% 효능
긴급 승인	40여개국	30여개국	4개국
부작용	두통, 피로, 근육통/ 림프절이 부음(일부)	주사 부위 통증과 피로, 두통/안면마비(2상 시험 1만 8000여 명 중 4명)	극심한 두통과 구토, 척추 염증성 질환(횡단성 척수염 1명)
백신 운송 조건	영하 70℃ 보관	영하 20℃ 보관	2~8℃ 보관
예상 가격	$20/도즈 (1회 접종: 약 20,000원)	$25/도즈 (1회 접종: 약 25,000원)	$3~4 (1회 접종: 약 3,000~4,000원)

 

 

또한, 국내보다 먼저 코로나19 백신 접종을 진행하고 있는 해외 여러 곳에서 발생하고 있는 백신의 부작용이 사망으로 이어지는 일부 사례까지 있어 우려의 목소리가 높아지고 있습니다.

 

특히, 가장 화이자 백신과 모더나 백신은 메신저 리보핵산(mRNA) 방식으로 개발된 두 백신은 인간에게 대량으로 접종되는 것이 이번이 처음입니다.

 

전문가들은 안전성은 일정 부분 확보된 방식이기 때문에 장기적으로 살펴보는 것 외에는 방법이 없다고 설명합니다.

 

우리나라는 화이자, 모더나, 얀센, 아스트라제네카, 코백스 5곳과 코로나 19 백신 공급 계약을 체결했습니다. 

 

 

▷주요 부작용

코로나19 백신은 다른 백신들과 비슷한 부작용을 유발합니다. 백신 접종 후 열감, 오한, 근육통, 관절통, 두통 등의 전신 반응이 있을 수 있습니다.

 

또한, 주사 맞은 부위가 아프거나, 붓거나 빨갛게 되는 증의 국소 반응이 나타날 수 있습니다. 혈압이 떨어지거나 숨이 차는 등의 과민반응도 드물게 나타날 수 있습니다. 

 

임상시험과 현재까지의 접종 사례를 살펴보면, 화이자와 모더나 백신의 부작용은 주로 2차 접종 후 많이 발생했습니다.

 

 

화이자 백신의 경우 2차 접종 후 16%가 발열, 26%가 두통, 38%가 근육통을 호소했습니다. 모더나 백신 역시 유사한 부작용이 발생했습니다. 드물게 심각한 부작용 사례도 보고되고 있습니다. 

 

장기적인 합병증은 현재까지 보고되지 않았지만, 특히 RNA 백신은 새롭게 시도되는 종류의 백신이라 장기 합병증 발생에 대해 추적 연구가 필요합니다. 

 

지금까지 가장 흔한 부작용으로는 PEG(폴리에틸렌글라이콜)에 의한 알레르기가 보고되고 있습니다.

 

특히, 화이자와 모더나 백신은 모두 mRNA 백신으로, 코로나19 바이러스가 인체 세포를 감염시킬 때 사용되는 스파이크 단백질을 만들기 위해 'mRNA(유전자 명령)'를 주입, 인체 내 세포가 스스로 스파이크 단백질로 발현돼 항체를 생성하도록 유도합니다. 

 

그러나, mRNA는 불안정해서 잘 깨질 수 있기 있습니다.

 

이를 막기 위해 지방으로 감싸 안정적으로 전달하는데, 이때 사용되는 지방이 'PEG'로, 이 성분이 알레르기를 일으키는 원인으로 지목되고 있습니다. 

 

PEG는 의약품 이외에도 화장품 등에도 다양하게 사용되지만, PEG에 대한 알레르기 반응이 나타나는 사람이 백신을 맞을 경우 급성 쇼크 반응인 아나필락시스가 나타날 수 있어 주의가 필요합니다.  

 

 

◈ 자가면역질환, 에이즈 환자에게 올 수 있는 합병증 

 

백신은 보통 건강한 성인을 대상으로 임상시험을 진행합니다. 그렇기 때문에 만성질환을 앓는 환자들에 대한 장기적인 합병증은 현재로서 알 수 없습니다.

 

 

특히, 에이즈나 자가면역질환 등 면역 체계 이상이 있는 사람들의 경우 백신 안전성을 파악하기 위한 구체적 자료 확보가 안된 상황입니다. 

 

미국 질병통제예방센터(CDC)는 작년 12월 26일 화이자와 모더나 등의 mRNA 백신과 관련해 유의해야 할 집단을 분석했습니다.

 

CDC는 "인체의 면역체계가 약화되거나 타격을 받은 경우 중증 코로나19 증세를 앓을 수 있다"고 하면서 "제한된 경우에 한해 백신 접종을 시행하며, 안전 기준을 환자에게 고지해야 한다"고 강조했습니다. 

 

즉, 코로나19 대유행으로 인해 이들 환자 모두 백신 접종은 권장하지만, 추적 관찰을 통해 향후 임상 데이터 확보가 중요하다는 것입니다. 

 

 

◈ 길랑바레 증후군, 안면신경마비와 백신 

 

신경마비가 나타나는 길랑바레 증후군(GBS)은 심한 백신 부작용 중에 하나입니다. 미국 CDC는 길랑바레 증후군을 앓은 집단도 코로나19 백신을 문제없이 접종받을 수 있다고 밝혔습니다. 

 

미국에서 접종받은 190만 명 이상의 사람들에게서 관련 사례는 보고되지 않았다고 설명했습니다. 

 

코로나19 백신 임상시험 과정에서 안면마비 증세를 호소한 경우도 있었으나, 미국 FDA는 백신 접종과의 연관성을 가졌다는 증거는 발견되지 않았다고 밝혔습니다.

 

 

*참고: 
1)site_주윤지, [팩트시트]화이자, 모더나, 아스트라제네카 코로나19 백신 비교결과, MEDICAL Observer, 학술, 2020

2)site_코로나19 백신의 특징 및 작용원리, 식품의약품안전처, 보도참고자료, 2021

3)site_이금숙, 화이자·모더나 백신 접종 후 급성 쇼크? 부작용 정리, 헬스조선 뉴스, 서치클리닉, 2020