코로나19 백신 효과, 얼마나 지속될까

6개월 후 항체 감소하지만 면역세포는 안정적

화이자와 모더나에 이어 아스트라제네카까지 코로나19 백신 개발과 관련한 희소식이 잇따르고 있다. 화이자는 긍정적인 임상3상 중간 결과를 토대로 미국 식품의약국(FDA)에 백신 긴급 사용을 신청했으며, 모더나도 곧 신청할 전망이다.

또한 유럽의약품청(EMA)은 화이자, 모더나, 아스트라제네카가 각각 개발한 코로나19 백신 후보에 대한 동반 심사를 진행해 올해 말이나 내년 초에 첫 백신을 승인할 수도 있다고 밝혔다.

코로나19 백신 개발과 관련한 희소식이 잇따르는 가운데, 면역력의 지속 기간에 대한 연구 결과가 발표돼 주목을 끌고 있다. ©게티이미지뱅크

그럼 과연 코로나19 백신의 효과는 얼마나 오랫동안 지속될 수 있을까? 코로나19의 면역력이 얼마나 오래 지속될지를 아는 유일한 방법은 코로나19에 걸렸다가 완치된 환자들을 연구하는 것이다.

코로나19에 걸린 사람들은 항체를 형성하는데, 이러한 항체는 면역세포를 소환해 바이러스를 파괴하거나 스스로 중화시킨다. 면역세포인 B세포는 완치 후 다시 감염되면 바이러스를 기억해 인체의 방어력을 빠르게 끌어올리는 데 도움을 준다. 그리고 또 다른 면역세포인 T세포는 재감염된 바이러스를 처리하는 법을 배운다.

미국 라호이아 면역학연구소의 셰인 크로티(Shane Crotty) 박사팀은 코로나19에서 회복한 환자 185명에게서 혈액 샘플을 제공받아 그들의 면역 반응을 기간별로 추적했다. 그 결과 코로나19 바이러스에 대항하는 항체는 수개월 동안 안정 상태를 유지하다가 완치 후 6~8개월 이후에는 줄어들기 시작한다는 사실을 발견했다.

B세포와 T세포는 극히 안정돼 있어

완치 후 5개월이 지날 때까지는 거의 모든 실험 참가자들이 항체를 지니고 있었다. 하지만 이들 항체의 부피는 개인마다 최대 200배까지 차이가 나는 등 사람에 따라 크게 달랐다. 이에 대해 연구진은 항체 수는 급성 감염 후 보통 감소하므로 6~8개월 이후의 감소는 놀라운 일이 아니라고 밝혔다.

이에 비해 바이러스를 인식하는 B세포와 T세포는 극히 안정되어 있는 것으로 드러났다. B세포의 붕괴는 완치 후 50일에서 240일 사이에 관찰되지 않았다. T세포의 경우 일부 붕괴가 관찰되었으나 그 속도가 매우 느렸으며 일정 기간 이후에는 더 이상 붕괴되지 않는 것으로 추정됐다.

실제로 지난 7월 ‘네이처’지에 발표된 한 연구에 의하면 사스(중증급성호흡기증후군)를 일으키는 바이러스인 ‘SARS-CoV’에 대항하는 T세포의 경우 완치 후 최대 17년이 지난 환자에게서 발견된 바 있다.

이번 연구를 진행한 미국 라호이아면역학연구소 셰인 크로티(Shane Crotty) 박사의 개인 웹사이트. ©www.lji.org/labs/crotty 캡처 화면

이번 연구의 공동 저자인 셰인 크로티 박사는 “코로나19의 면역세포는 매우 안정적이어서 바이러스에 대한 면역력이 최소 몇 년간은 지속될 수 있다”고 주장했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야의 프리프린트 웹사이트인 ‘바이오 아카이브(bioRxiv)’에 발표됐다.

미국 과학매체 ‘라이브 사이언스’에 의하면, 코로나19의 대유행 초기에 일부 과학자들은 이 바이러스에 대한 면역력이 1년 후 없어질 수 있다는 우려를 제기하기도 했다. 감기를 유발하는 4종의 코로나바이러스에서 그러한 경향이 관찰되었기 때문이다.

백신과 자연 면역의 메커니즘은 동일하지 않아

하지만 일반적인 코로나바이러스들의 인체에 대한 반응은 동물에서 사람에게 전파된 사스나 코로나19 바이러스와는 다를 수 있다.

문제는 코로나19의 면역력이 이처럼 장기간 유지된다 해도 그 같은 내구성이 과연 백신에도 전달되는가 하는 점이다. 백신이 면역성을 유도하는 메커니즘은 자연 면역의 메커니즘과 동일하지 않기 때문이다. 따라서 백신에 의한 면역력은 자연 감염에 의한 면역력보다 더 짧게 지속될 수도 있고 혹은 더 오래 지속될 수도 있다.

그런데 화이자와 모더나에서 개발한 백신은 바이러스의 유전정보가 담긴 ‘메신저 리보핵산(mRNA‧전령RNA)’이라는 분자를 사용해 코로나 바이러스를 인식하고 공격하도록 훈련시킨다. 지금까지 mRNA 기반 백신은 허가된 적도 없고 상용화된 적도 없으므로 이 같은 백신의 내구성에 대해 실질적으로 아는 바가 전혀 없다.

이에 비해 아스트라제네카에서 개발한 백신은 감기를 유발하는 아데노바이러스에 비활성화한 코로나바이러스를 집어넣은 뒤 인체에 투입해 면역반응을 이끌어내는 전통적인 방식이다.

이처럼 아직 밝혀지지 않은 의문점들이 있기는 하지만, ‘바이오 아카이브’에 발표된 새로운 연구처럼 코로나19 완치자들의 바이러스에 대한 면역 기억력이 안정적이라는 사실은 백신의 효과도 희망적일 수 있다는 걸 암시하고 있다.

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