팬데믹 평정할 최강 백신의 정체?

과학계, 코로나19 차단용 ‘진화 방지 백신’ 필요성 제기

지난 1980년 과학자들에 의해 HIV(인간면역결핍바이러스)가 처음 발견됐다. 감염되면 면역력을 잃어버리는 질병 에이즈를 유발하는 치명적인 바이러스로 발견된 지 30년이 지났지만 여전히 위협적이다.

과학자들이 백신과 치료제를 개발하고 있지만 바이러스가 곧 내성을 발전시켜 약물을 무용지물로 만들기 때문이다. 이런 상황에서 의료계는 3~4가지 약을 한꺼번에 먹게 하는 ‘칵테일 요법’과 같은 방법으로 HIV에 대응해 왔다.

코로나19 백신이 잇따라 개발되고 있는 가운데 인류의 바이러스와의 전쟁이 더욱 치열해지고 있다. 과학자들이 바이러스 진화에 대비해 또 다른 전략을 준비하고 있다. ⓒ게티이미지뱅크

코로나19 바이러스, 독감처럼 진화할 수 있어

과학자들은 코로나19에 있어서도 비슷한 상황이 전개되지 않을까 우려하고 있는 중이다.

신종 바이러스(SARS-CoV-2)가 HIV처럼 진화해 새로 개발되는 약물을 무용지물로 만들 수 있다는 것.

18일 ‘더 컨버세이션’ 지는 그동안 ‘인류가 운이 좋았다(humanity has been lucky)’는 과학자들의 견해를 소개하고 있다. 대다수 백신들이 지속적으로 효과를 유지해나가고 있다는 것. 천연두와 홍역 백신이 대표적인 경우다.

그러나 결코 안심할 상황이 아니라는 것이 과학자들의 판단이다.

백신 접종에 대응해 바이러스, 박테리아 등 미생물이 끊임없이 진화하고 있다는 보고서가 수시로 보고되고 있다.

말라리아, 트리파노소마증, 인플루엔자 및 에이즈와 같은 질병의 경우 미생물이 너무 빠르게 진화하기 때문에 백신 개발이 어렵거나 불가능한 상황이다. B형 간염과 백일해를 일으키는 미생물 역시 백신을 피해나갈 수 있는 탈출 돌연변이 사례가 보고되고 있다.

농업 현장에서 사용하고 있는 동물 백신의 경우는 더 심각한 상황이 이어지고 있다. 바이러스 진화로 인해 사용 중인 백신을 폐기해야 하는 사례가 자주 발생하고 있다.

관계자들은 코로나19 역시 이런 사례들이 발생할 수 있다고 보고 있다. 그리고 이런 사태를 미연에 방지하기 위해 향후 발생할 수 있을 것으로 보이는 다양한 시나리오를 설정한 후 대처 방안을 마련하고 있는 중이다.

과학자들은 가능성이 있다고 보는 첫 번째 시나리오는 독감과 관련된 것이다.

코로나19를 일으키는 신종 바이러스(SARS-CoV-2)가 비슷한 증상을 유발하고 있는 독감 바이러스처럼 진화해나갈 가능성이 매우 크다고 보고 있다. 그런 만큼 해마다 독감 백신을 업데이트하듯이 코로나19 백신을 업데이트할 수 있도록 대비해야 한다고 제안하고 있다.

집단 공격 통해 바이러스 돌연변이 차단

또 다른 가능성도 제기되고 있다.

바이러스가 면역력이 약한 다른 인체 기관에 숨어 있으면서 스텔스 모드(stealth mode)로 진화할 수도 있다.

많은 병원체들이 숨어서 번식하면서 만성 감염을 일으키는 사례들이 보고되고 있다. 급성 질병을 일으키지 않기 때문에 의료진을 통해 발견되지 않는데 백신과 치료제에 대항한 병원체의 진화 결과라고 할 수 있다.

과학자들은 이 스텔스 모드에 대처하기 위해 의료진 등과 협력해 수시로 상황에 대처할 수 있는 보다 정밀한 분석 시스템을 갖출 필요가 있다고 보고 있다.

그러나 더 큰 우려는 바이러스가 백신보다 더 빨리 진화하는 경우다. 백신을 인체에 주사하게 되면 면역력이 생성되는데 바이러스가 이보다 더 빨리 움직여 인체에 생성된 면역력을 무력화할 수 있다는 것.

과학자들은 병원체들이 사람의 면역 체계를 방해할 수 있는 절묘한 능력을 지니고 있다고 보고 있다. 그런 만큼 사람보다 더 뛰어난 방식으로 진화한다면 더 뛰어난 백신을 만드는데 어려움을 겪을 것으로 예상하고 있다.

이런 상황에서 과학자들은 바이러스 증식을 억제할 수 있는 매우 근본적인 방안을 모색하고 있다. (바이러스에 대한) 진화 방지 백신(evolution-proof vaccines)을 개발하는 일이다.

그동안 개발된 진화 방지 백신들은 세 가지 목표를 지니고 있다. 바이러스 복제(replication)를 최소한으로 억제하면서 이동(transmission)을 차단하고, 더 나아가 진화(evolution)을 불가능하게 하는 것이다.

이런 목표를 달성하기 위해 진화 방지 백신은 병원체의 (특정 부위가 아닌) 여러 부분을 동시에 공격하는 전략을 취하고 있다.

바이러스의 입장에서 한 부분이 돌연변이를 일으켜 약물 공격을 피하는 것은 쉬운 일이다. 그러나 한 번에 여러 곳에서 집단적인 공격을 받게 되면 특정 부위에서 돌연변이를 일으켜 약물 공격에 대처하려는 바이러스의 전략은 불가능해진다.

그동안 많은 과학자들은 이 전략을 통해 백신 효과를 증대시켜 왔다. HIV의 경우를 예로 들 수 있다.

코로나19 팬데믹 사태 속에서 벌어지고 있는 인류와 신종 바이러스 간의 전쟁은 양자 간의 치열한 전쟁이 끊임없이 이어질 수 있다는 것을 말해주고 있다. 이번 사태를 통해 바이러스의 공격을 차단할 수 있는 대처방안을 마련할 수 있을지 관심이 모아지고 있다.

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