한 시민이 27일 서울 중랑구 병원에서 아스트라제네카 코로나 백신을 맞고 있다. 독일 연구진이 백신 접종자의 혈전증 발생 원인을 밝힌 연구 결과를 내놓아 주목받고 있다. /뉴스1
한 시민이 27일 서울 중랑구 병원에서 아스트라제네카 코로나 백신을 맞고 있다. 독일 연구진이 백신 접종자의 혈전증 발생 원인을 밝힌 연구 결과를 내놓아 주목받고 있다. /뉴스1
코로나19 백신을 맞은 뒤 생기는 희귀 혈전증이 바이러스 벡터(운반체)를 이용한 아스트라제네카(AZ) 백신 자체의 문제일 가능성이 있다는 주장이 나왔다. 이 백신은 메신저리보핵산(mRNA) 백신보다 세포를 폭넓게 활용하는데 이 과정에서 단백질 변형이 생겨 일부 사람들에게 혈전증 발생 위험을 높인다는 것이다. 지적이 사실이라면 백신 설계를 다시 해야 할 수도 있다. 이런 주장에 대해 국내 방역당국과 의료 전문가들은 아직 더 많은 근거가 필요하다고 했다.

독일 연구팀, 새 가설 제시

독일 프랑크푸르트 괴테대 연구팀은 26일(현지시간) 코로나19 백신 때문에 생기는 희귀 혈전증 원인에 관한 논문을 리서치스퀘어에 공개했다. 이들은 “수백만 명이 바이러스 벡터 백신을 접종했고 일부가 4~14일 만에 희귀 혈전증을 호소했다”며 “여러 과학자가 원인을 제시했지만 만족할 만한 답은 내놓지 못했다”고 했다. 새 가설을 세우고 원인 파악에 나선 이유다.

미국, 유럽 등에서 사용되는 코로나19 백신은 크게 두 종류다. mRNA를 이용한 화이자-바이오엔테크, 모더나 백신과 바이러스 벡터를 이용한 아스트라제네카, 존슨앤드존슨(얀센) 백신이다.

이들 코로나19 백신은 모두 몸속 세포를 공장처럼 이용한다. 백신으로 주입한 유전자가 세포 안에 들어가 코로나19 스파이크 단백질을 만든다. 이렇게 만들어진 스파이크 단백질은 해당 세포의 외벽에 잘 붙어 있어야 한다. 몸속 항체가 세포벽에 있는 단백질을 인식한 뒤 면역 훈련을 해야 하기 때문이다.

하지만 연구팀은 아스트라제네카 백신을 통해 만들어진 스파이크 단백질 중 일부 조각이 세포에서 떨어져 나가 몸속을 돌아다닐 수 있다고 했다. 스파이크 단백질이 몸속을 돌아다니면 세포 수용체인 ACE2와 결합하기 쉽다. 코로나19 바이러스가 세포 안으로 침투할 때 이용하는 수용체다. 이 때문에 혈액이 뭉치는 혈전증이 생길 수 있다는 것이다.

김선진 플랫바이오 대표는 “바이러스 벡터 백신을 맞은 사람에게 희귀한 특이 혈전증이 발생했는데 이는 백신으로 만들어진 단백질 변이체가 혈관 속 ACE2와 결합하기 때문이라는 것”이라며 “이런 부작용이 코로나19 감염 때 생긴 혈전과 유사하다는 의미”라고 설명했다.

DNA→RNA 바뀌는 과정서 오류 가능성

연구팀은 바이러스 벡터 백신을 맞은 사람에게만 유독 희귀 혈전증 부작용이 많이 생긴 이유에 주목했다. 몸속 세포는 크게 세포를 싼 세포막, DNA를 담은 가장 안쪽의 세포핵, 핵과 막 사이의 세포질로 구성된다. 코로나19 백신은 각각 이들 세포에 영향을 주는 부분이 다르다. mRNA 백신은 세포질까지만 들어가 단백질을 만든다. 핵에는 영향을 주지 않는다.

반면 바이러스 벡터 백신은 DNA를 활용하기 때문에 세포 핵까지 들어간다. 핵에서 단백질을 합성하는 신호인 RNA를 만들고, 이 RNA가 세포질에서 단백질을 만든다. 바이러스 벡터 백신은 mRNA 백신에 비해 세포의 공장 기능을 좀 더 폭넓게 활용하는 셈이다.

문제는 DNA가 RNA로 바뀌는 과정에서 오류가 많이 생긴다는 것이다. RNA는 단백질을 합성하는 설계도이기 때문에 오류가 발생하면 잘못된 단백질을 만들거나 이 단백질이 제자리에 있지 않고 여기저기 돌아다닐 위험이 있다. 결국 아스트라제네카 백신 설계상의 문제가 이 같은 희귀 혈전증을 일으킬 가능성이 있다는 것이다.

연구팀은 유독 뇌정맥에 혈전증이 많이 생긴 이유에 대해선 혈액 흐름 때문일 가능성이 있다고 분석했다. 뇌정맥은 혈류가 비교적 오랜 기간 정체하는 곳이다. 다른 곳에 비해 혈액이 활발히 흐르지 않아 혈전이 쌓일 수 있다. 연구팀은 부작용을 호소한 사람이 모두 1차 접종자인 원인도 규명했다. 백신으로 일단 항체가 형성되면 이 항체는 혈액 속에 떠다니는 스파이크 단백질을 붙잡는다. 단백질이 마음대로 돌아다니다 혈전이 생길 위험이 낮아지는 셈이다.

방역당국 “여러 가설 중 하나”

방역당국과 전문가들은 해당 논문을 여러 가설 중 하나로 평가했다. 정기석 전 질병관리본부장(한림대 의대 교수)은 “혈액이 잘 고이는 정맥에 주로 희귀 혈전이 생기는 이유, 2차 접종 때는 혈전 부작용이 잘 생기지 않는 원인 등을 규명했다”며 “흥미로운 결과지만 아직은 좀 더 지켜봐야 한다”고 했다.

통상 정식 의과학학술지 등을 통해 공개되는 논문은 해당 학술지 편집위원 등의 평가를 거친다. 이렇게 공개된 뒤에도 동료 과학자들이 논문에 문제가 없는지 등을 추가 확인한다. 이른바 ‘피어리뷰’ 과정이다. 하지만 코로나19처럼 긴급한 감염병 상황에서는 이런 절차를 거치기까지 시간이 걸리기 때문에 피어리뷰를 완전히 마치지 않고 공개되는 일도 많다. 이날 발표된 논문도 마찬가지다.

이지현/이선아 기자 bluesky@hankyung.com