코로나 mRNA 백신기술로 암백신 만들 수 있을까

많은 이들의 우려에도 세계 최초로 상용화된 mRNA백신이 코로나19 백신으로 성공적으로 안착하고 있다. 이는 중증질환 예방의 높은 효율성, 상용화를 통해 확인된 안전성, 백신 설계 속도 등은 향후 다른 질환의 백신 개발에도 박차를 가할 수 있는 기틀을 마련했다. 

mRNA 백신의 이점은 잠재적인 다른 목표물에 대해서도 mRNA 백신을 생산할 수 있다는 것이다. 또한 다른 백신과는 달리 백신을 생산하는데 질병을 일으키는 살아있는 세포를 이용하지 않기 때문에 다른 백신들보다 생산하기가 훨씬 쉽다는 장점이 있다. 

메신저 리보핵산(Messenger libonucleic acid, 줄여서 mRNA)은 단백질을 만드는 방법을 몸에게 알려주는 유전 물질의 일종이다. 백신은 몸속에 들어가 내 신체에 코로나19 바이러스와 비슷한 스파이크 단백질을 만들라 지시를 내린다. 이에 사파이크 단백질이 만들어 지면 몸은 그에 맞는 항체를 생성하게 되고 실제 코로나 바이러스가 몸에 침투했을 때 이미 만들어진 항체로 저항력을 갖게 되는 것이다. 

코로나백신 상용화로 1단계 안정성을 입증한 mRNA 기술, 과학자들은 이를 통해 다음 질환들을 다루고자 연구하고 있다.   

독감 백신
현재, 우리는 세계보건기구(WHO)가 독감 시즌에 유행될 것이라고 예견하는 변종으로부터 우리를 보호하기 위해 매년 새로운 버전의 독감 백신을 만들 필요가 있다. 이것은 바이러스가 어떻게 진화하고 어떻게 실시간으로 퍼지는지를 감시하기 위한 끊임없는 경쟁이다.

모더나는 이미 계절성 인플루엔자에 대한 mRNA 백신에 관심을 돌리고 있다. 이것은 WHO가 유통될 것으로 예측한 바이러스의 네 가지 계절 변종을 대상으로 할 것이다.

하지만 모더나에서는 이보다 더 보편적인 독감 백신을 생각하고 있다. 이것이 성공한다면 WHO가 예측한 것뿐만 아니라 모든 바이러스 변종으로부터 우리를 지킬 수 있을 것이다. mRNA 백신을 개척한 바로 그 연구자들이 현재 보편적인 독감 백신을 연구하고 있다.

연구원들은 인플루엔자 게놈에 대한 방대한 양의 데이터를 사용하여 바이러스의 mRNA 코드를 찾아냈다. 쥐에 대한 동물실험에서 이 백신이 다양한 독감 변종에 현저하게 강력하다는 것을 보여줬다.  

말라리아 백신
말라리아는 모기가 물었을 때 전달되는 단세포 기생충 플라스모듐 팔치파룸과의 감염을 통해 발생한다. 그것에 대한 백신은 아직 없다. 하지만 제약회사 GSK와 함께 일하는 미국 연구원들은 말라리아에 대한 mRNA 백신을 특허 출원했다. 

PMIF라고 불리는 기생충 단백질의 백신 코드에서 mRNA는 몸에 이 단백질을 만들도록 지시내릴 수 있다. 이를 통해 기생충에 대한 면역체계를 미리 훈련시킬 수 있다. 쥐에 대한 동물실험에서 유망한 결과가 있었고 초기 단계의 임상시험은 영국에서 계획되고 있다.

이 말라리아 mRNA 백신은 자가 증폭 mRNA 백신의 한 예다. 이것은 매우 적은 양의 mRNA가 만들어지고, 포장되고, 전달되어야 한다는 것을 의미한다. mRNA는 세포 내에서 더 많은 자기 복제를 하기 때문이다. 이것은 표준 mRNA 백신 이후의 차세대 mRNA 백신이다.

암 백신
우리는 이미 암을 유발하는 바이러스에 감염되는 것을 예방하는 백신을 가지고 있다. 예를 들어 B형 간염 백신은 간암을 예방하고 HPV 백신은 자궁경부암을 예방한다. 그러나 mRNA 백신의 유연성은 우리가 바이러스에 의해 야기되지 않는 암을 다루는 것에 대해 더 폭넓게 생각할 수 있게 한다.

몇몇 종양의 종류는 정상 세포에서 발견되지 않는 항원이나 단백질을 가지고 있다. 만약 우리가 이러한 종양과 관련된 항원을 식별하도록 우리의 면역 체계를 훈련시킬 수 있다면 우리의 면역 세포는 암을 죽일 수 있을 것이다.

암 백신은 이러한 항원의 특정한 조합을 대상으로 할 수 있다. 바이오엔텍은 발달된 흑색종을 가진 사람들에게 가능성을 보여주는 mRNA 백신을 개발하고 있다. 큐어백(CureVac)은 초기 임상 실험의 결과와 함께 특정 유형의 폐암을 위한 백신을 개발하고 있다.

그리고 개인화된 항암 mRNA 백신의 가능성이 있다. 만약 우리가 각 환자의 종양에 특화되어 있는 개별화된 백신을 설계할 수 있다면 우리는 그들의 면역체계를 훈련시켜서 암과 싸우게 할 수 있을 것이다. 몇몇 연구 단체와 회사들이 이것에 대해 연구하고 있다.

앞으로 해결해야 할 과제
다른 의료 조건에 대한 mRNA 백신이 더 널리 사용되기 전에 극복해야 할 몇 가지 장애물이 있다. 

① 현재의 mRNA 백신은 냉동 보관해야 하기 때문에 개발도상국이나 외딴 지역에서 사용을 제한할 수밖에 없다. 하지만 모더나는 냉장고에 보관할 수 있는 mRNA 백신을 개발하고 있는 중이다.

② 연구원들은 mRNA백신을 인체 어디에 주입해야 할지에 대해 연구하고 있다. 코로나19 백신은 근육에 주사하지만 암 백신의 경우, 정맥에 주사하는 것이 더 나을 수 있다. 

③ 백신은 규제 승인을 앞두고 대규모 인체 임상시험에서 안전하고 효과적인 것으로 입증될 필요가 있다. 하지만 전 세계의 규제 기관들이 이미 mRNA 코로나19 백신을 승인했기 때문에 1년 전에 비해 훨씬 규제의 폭이 좁아진 상태다. 

④ 개인화된 mRNA 암 백신은 높은 비용이 문제가 될 수 있다.

⑤ 모든 나라가 mRNA 백신을 대규모로 만들 수 있는 시설을 가지고 있는 것은 아니다.

이러한 장애와 상관없이 mRNA 백신 기술은 파괴적이고 혁명적인 것으로 묘사되어 왔다. 만약 우리가 이러한 문제들을 극복할 수 있다면 우리는 잠재적으로 현재와 미래로 백신을 만드는 방법을 바꿀 수 있을 것이다.