올가을 영국, 유럽 연합, 미국을 중심으로 오미크론 부스터 백신이 출시된다. 이들은 화이자-비온테크, 모더나, 아스트라제네카 등 기존의 코로나 백신이 기본적으로 항체를 형성하는 데에 큰 도움을 주며 중증을 낮춰주는 데 효과적이지만, 오미크론 신종 변이들을 막기에는 효과적이지 않음을 발견하고 보다, 효과적인 백신이 필요하다고 판단되고 있기 때문이다. (관련기사 바로 가기 - “코로나바이러스 오미크론 부스터 백신에 관하여”)

전문가들은 부작용이 많았던 기존 백신에도 불구하고 여전히 장점이 훨씬 더 크다는 판단하에 오미크론 부스터 백신 역시 권장하고 있지만, 크고 작은 부작용을 겪었으며 백신 접종에도 불구하고 코로나에 감염되었던 대중의 시선은 차갑기만 하다. 과연 오미크론 부스터 샷은 꼭 맞아야 할까?

백신 회사들은 어떤 종류의 부작용 연구 결과를 얻었을까? - 새 부스터 백신의 한계점

6월 미국 식품의약청 백신 자문위원회 회의에서 화이자-비온테크와 모더나의 오미크론 부스터 백신은 주사 부위의 통증과 피로 등 코로나19 첫 백신과 유사한 부작용이 있었으며 강력한 항체 반응을 유도했다는 데이터를 발표했다. 이들이 제출한 자료에 따르면 오미크론 부스터 백신은 기존의 알파 변이와 오미크론 BA. 1 모두에 큰 효과가 있었으며 BA. 1보다는 낮지만 BA. 4 및 BA. 5에 대한 항체 반응도 상당했음을 보여주고 있다.

다만 BA. 4 및 BA. 5 변이 부스터 백신의 경우 동물 임상 실험 데이터를 제출했으며, 화이자-비온테크같은 경우 BA. 4/BA. 5 백신을 3차 접종한 쥐 8마리에 대한 예비 연구 결과를 발표했지만, 해당 데이터를 공개적으로 발표하지는 않았다. 이들이 발표한 자료에 따르면 기존 백신 접종을 쥐와 비교했을 시 새로운 오미크론 백신을 부스터로 접종한 쥐들은 모든 오미크론 변이체(BA. 1, BA. 2, BA. 2.12.1, BA. 4, 그리고 BA. 5 등)에 대해서 증가한 항체 반응을 보였다.

임상 데이터 없이 어떻게 백신 승인이 가능할까?

문제는 백신의 완전한 승인(최근 제출은 긴급 사용 승인만을 위한 패스트 트랙)과 추후 업데이트 백신을 개발하는 데 도움이 되기 위해서라도 확실한 임상 데이터가 필요하다는 점이다. 화이자-비온테크나 모더나 등의 백신 제조업체들은 BA. 4/BA. 5 백신에 대한 임상 시험이 대략 10월에 시작될 것이라고 설명했다. 이들은 임상 실험 대상자들의 항체 수준을 측정할 예정이지만, 감염이나 심각한 질병에 대한 백신의 효능은 측정하지 않을 전망이다. 이는 백신의 효능을 측정하려면 무엇보다도 비용이 매우 비싸기 때문이다. 따라서 백신 효능 측정은 BA. 1 부스터 백신 실험에서도 수행되지 않았었다.

이는 매년 업데이트되는 인플루엔자 백신과 비슷하다. 인플루엔자 백신은 가을과 겨울에 유행할 가능성이 가장 높은 균주에 맞춰서 매년 봄 업데이트되는데, 이러한 백신의 경우 제조업체가 백신 제조 방식을 크게 변경하지 않는 한 업데이트 된 백신의 새로운 임상 시험은 필요하지 않은 경우가 대부분이기 때문이다.

베를린 샤리테대학 병원의 전염병 전문가 레이프 에릭 샌다 교수(Prof. Leif Erik Sander)는 새로운 COVID-19 변이 백신에 대해서 기존과 유사한 접근 방식이 의미가 있다고 설명한다. 샌다 교수에 따르면 mRNA의 변화는 미미하며 가능한 한 빨리 업데이트된 백신을 제공하는 것이 "윤리적"으로 옳은 일이기 때문이다. 그는 우리가 완전히 통제할 수 없는 바이러스로부터 스스로를 보호할 수 있도록 해야 해야 하는 것이 백신의 의무라고 밝혔다.

물론, 임상 데이터 없이 업데이트된 백신을 승인하면 대중의 수용도는 급격히 줄어들게 된다는 잠재적인 단점이 생기게 된다. 뉴사우스웨일스 대학 (University of New South Wales) 커비 연구소(Kirby Institute)의 수학자 데보라 크로머 박사(Dr. Deborah Cromer)는 업데이트된 부스터 백신의 사용도가 줄어든다면 오미크론 변이로부터 위 백신으로 인한 보호 효과를 상쇄시킬 수밖에 없는 문제가 존재한다고 주장했다.

왜 새로운 백신에 이미 사라진 알파 변이를 표적으로 하는 mRNA가 포함되어 있을까?

텍사스주 웨이코에 위치한 베일러 대학교 의대(Baylor College of Medicine)에서 백신을 개발하고 있는 의사 하나 엘 살리(Hana El Sahly, M.D)는 새 백신이 알파 변이와 오미크론 변이 두 가지 버전의 스파이크를 모두 포함해야 하는 이유에 대해서 아직 완전히 이해되지 않았다고 설명한다. 다만 화이자-비온테크는 사람과 쥐를 대상으로 실시한 임상 실험에서 2가 백신이 1가 백신보다 다소 강한 반응을 이끌어낸다는 사실은 2가 백신의 개발 필요성을 암시해주고 있다.

또한, 로체스터 대학 의료 센터(University of Rochester Medical Center)의 의사 안젤라 브란체(Angela Branche, M.D.)는 여러 균주 특이적 백신을 비교하는 연구를 진행하고 있는데, 다음 변이는 오미크론 변이보다 조상 균주인 알파 변이 등과 더 밀접하게 관련될 수 있으므로 2가 백신이 좋은 해결책일 수 있다고 지적한다.

다만, 8월 26일 medRxiv에 게재된 최신 연구 결과에 따르면 크로머 박사가 이끄는 연구팀은 여러 임상 시험의 데이터를 분석한 결과 1가 백신과 2가 백신 사이에 유의미한 차이점은 발견되지 않았다.

균주 특이적 2가 mRNA 백신이 더 좋은 효과를 보일까?

전문가들은 균주 특이적 2가 mRNA 백신이 더 좋은 효과를 보일지에 관해서 예측하기 매우 힘들다고 평가한다. 우리가 부스터 백신을 접종할 때 여전히 BA. 4와 BA. 5이 우세 종인지도 중요하며 다음 변이에 대해서 위 2가 mRNA 백신이 얼마나 효용이 있을지에 관해서 알 수 없기 때문이다. 또한, 백신의 효과는 최근 감염이 되어서 면역력을 가진 사람들이 얼마나 많은지에 따라서도 달라질 수 있다.

크로머 박사는 이에 관해서 균주 특이적 백신의 영향을 계산하며 2가 mRNA 백신이 얼마나 더 좋은 효과를 보일지에 관해서 연구했다. 연구팀은 본래 스파이크 단백질에 기반한 백신을 베타, 델타 및 오미크론 BA. 1 균주를 대상으로 하는 백신과 비교한 8개의 임상 시험 보고서 데이터를 종합하였고, 바이러스 변이체를 중화하는 수용자의 혈청 능력을 각각 측정했다.

연구팀은 균주 특이 백신은 혈청 능력을 조금 향상 시킨 것을 발견했다. 결과적으로 새로 업데이트된 오미크론 부스터 백신을 접종받은 사람들은 본래 백신 접종자보다 평균적으로 항체 수치가 1.5배 높아졌다. 즉, 백신이 바이러스 균주와 정확히 일치하지 않더라도 여전히 효용이 있음을 나타내주는 결과이다. 또한, 연구팀은 기본 백신에 오미크론 부스터 백신을 접종할 경우 가장 큰 효과를 보이고 있음을 발견했다. 평균적으로 본래 백신에 부스터 백신을 추가 접종할 시 모든 변이체에 대한 중화 항체의 양을 11배나 증가시켰음을 확인했다.

크로머 박사는 위 결과를 통해서 부스터 백신이 새로운 균주에 완전히 적합하지 않더라도 본래 백신보다 더 나은 효과를 보이고 있다고 설명하며, 가장 중요한 것은 본래 백신 접종자가 부스터 백신을 접종 받는 점이라고 강조했다. 즉, 예전 백신 접종자들의 접종 이력 역시 새로운 변이 바이러스 퇴치를 위해서 여전히 많은 일을 할 수 있다는 점을 시사해주는 결과이다.

크로머 박사팀의 모델에 따르면 균주 특이 백신은 기존의 면역 인구 수준에 따라서 크게 좌우된다고 한다. 예를 들어서 인구 86% 정도가 기존 이미 코로나19 바이러스에 대해서 면역률을 가지고 있는 경우 코로나 첫 백신은 이를 98%로 증가시킬 수 있으며, 오미크론 부스터 백신은 이를 98.8%로 수준으로 올릴 수 있다. 크로머 박사에 따르면, 위 0.8%가 매우 작은 차이처럼 보일지라도 인구가 많고 병상이 제한되어 있는 경우 이는 큰 차이를 만들 수 있다고 한다.

효과가 제한적이라면 새로운 오미크론 부스터 백신이 정말로 필요할까?

첫 코로나19 바이러스 백신은 BA.4 및 BA.5 스파이크 단백질을 인식하는 데 어려움을 겪기 때문에 새로운 변이체에 대해 덜 효과적인 것이 사실이다. 물론 첫 백신도 입원, 중증 혹은 사망을 예방하기에는 여전히 효과적이지만 변이체들의 스파이크 단백질을 제대로 인식할 새 백신이 필요한 것도 자명한 사실이다.

일부 과학자 및 전문가들은 새로운 오미크론 부스터 백신에 관해서 회의적인 의견을 표하기도 한다. 오미크론 전용 부스터가 필요 없을 것이라고 주장했던 두 명의 FDA 위원회 위원 중 한 명이었던 필라델피아 어린이 병원의 백신 개발 연구원이자 의사인 폴 오핏 교수(Prof. Paul Offit, M.D.)는 새로운 백신이 약간의 이점을 가질 수 있음에는 이의를 제기하지 않지만, 추가로 개발할 필요가 있는지에는 여전히 의구심이 든다고 주장한다.

기존 코로나19 백신으로도 여전히 심각한 중증 유발을 방지해주고 있으며 백신의 목표가 단순히 감염을 막는 것이라면 새로운 백신도 감염 방지에는 거의 효과가 없을 것이라고 덧붙였다. 이는 기본적으로 코로나19 바이러스의 잠복기(감염된 후 다른 사람에게 전염되는 기간 혹은 첫 번째 증상이 나올 때까지의 기간)가 너무 짧기 때문이다. 중화 항체의 수준이 이미 높지 않는 한, 코로나19 바이러스에 대한 면역 체계는 며칠 만에 바이러스를 인식하고 싸우기에 시간이 부족하다. 예를 들면 홍역이나 풍진 같은 경우 2주간의 잠복기를 보이고 있기에 예방 접종을 받은 사람의 면역 기억 세포가 충분한 항체를 생산하며 전염을 방지하기에 충분한 시간이다. 그렇기 때문에 홍역과 풍진 백신이 이러한 질병의 확산을 막을 수 있는 반면, 코로나19의 경우 인구의 100%가 접종을 완료하고 바이러스가 전혀 진화하지 않는다는 가정 하에도 백신으로 전염 자체를 완전히 막는 데는 한계가 있을 수 있다.

반면, 브란체 박사는 새로운 백신이 제공해줄 추가 면역이 새로운 변이체가 출현할 경우 도움이 될 것이라고 주장한다. 그녀는 위 백신이 가능한 많은 인구에게 제공되어야 한다고 덧붙였다.