[특별 기고] 변이바이러스를 이겨내는 더 효과적인 방법…백신(Vaccine)인가, 건강(Immunity)인가?]

글 김소연 피씨엘 대표

변이속도가 독감보다는 느리지만 감염력이 높아 호스트인 사람 안에서 변이가 일어날 확률이 매우 높아진 것이 최근 코로나19 변이바이러스의 특징이다.

바이러스(virus)라는 말의 기원은 라틴어로 ‘독약(poison)’이다. 세균과 같은 생물도 아닌 데 담배나무를 병들게 하는 ‘세균이 아닌 병원균(non-bacterial pathogen)’으로 러시아에서 처음 발견됐다. 생물이 아닌데도 감염을 일으키는 병원균이 되는 이유는 바이러스 안에 유전물질, 즉 RNA나 DNA를 가지고 있어 우리 몸에 잠입한 뒤 우리 몸을 이용하여 증 식하고 감염시키기 때문이다.

높은 감염력 지닌 변이바이러스의 출현
바이러스는 대부분 인체에 감염되기 전에 이미 변이를 일으켜서 인수 감염바이러스(Parental Strain)가 된 후에 다시 유전물질(RNA 또는 DNA)이 변이(mutation)되면서 변이바이러스(variant)가 된다. 이때 변이는 대부분 감염력을 감소시키거나 바이러스를 무력화시키는데 이 중 살아남은 변이바이러스는 매우 높은 감염력을 가지고 증상을 악화시킨다.

이런 변이를 가진 유전물질이 많아지면 진화와 같은 원리로 완전히 다른 새로운 바이러스(New Strain)가 만들어지기도 한다. 2002년에 발병했던 ‘인수감염 바이러스’인 SARS-CoV-1과 ‘New Strain’인 현재 팬더믹을 일으키고 있는 SARS-CoV-2가 대표적인 예다.

현재 코로나19를 일으키는 SARS-CoV-2 바이러스에서 한 가지 다행스러운 것은 RNA 바이러스*임에도 변이속도가 독감보다는 느린 것이다. 그러나 높은 감염력 때문에 너무 많은 사람이 감염되어서 호스트인 사람 안에서 변이가 일어날 확률이 매우 높아졌다. 바이러스 자체의 변이속도에 비해 감염력이 강하고 증상이 매우 심해지는 코로나19 변이바이러스는 1년도 안 돼 온 나라에 창궐하고 있다.

* 돼지열병, B형간염 등을 일으키는 DNA 바이러스에 비해 에이즈, 독감, 코로나19를 일으키는 RNA 바이러스는 더 쉽게 변이가 나타날 수 있다.

변이바이러스의 분류
세계보건기구(WHO)는 현재 변이바이러스를 3개 그룹으로 나누어 관리하고 있다. ①문제가 심각한 변이바이러스(VOC·Variants of concern) ②관심있게 보고 있는 변이바이러스(VOI·Variants of interest) ③모니터링하고 있는 변이바이러스(VOM·Variants under monitoring) 등이다.

우선 VOC는 감염력이 높을 뿐 아니라 중증을 일으키고 사망률도 높아 각국에서 많은 문제를 일으키고 있다. 특히 한번 걸린 환자나 백신 접종을 받은 사람에게도 재감염을 일으키고 있어 바이러스 변이에 의한 폐해는 이미 시작되었다고 할 수 있다.

최근 VOC로 꼽히는 변이바이러스는 영국, 남아공, 브라질 변이바이러스가 있다. VOI 바이러스는 현재 까지는 변이에 의한 감염력이나 증상 증가가 통계적으로 보고되지 않았으나 계속해서 모니터링하는 변이다. 나이지리아, 미국, 인도, 프랑스, 필리핀 변이가 대표적이다. 또 VOM은 한 번 발견은 되었으나 다른 국가에서는 아직 발견되지 않은 변이다.

변이바이러스에서 우리 몸을 어떻게 지킬 것인가
그럼 이런 변이바이러스로부터 우리를 어떻게 보호할 수 있을까. 대표적인 것은 백신이라고 할 수 있다. 현재 대표적인 백신은 두 종류다. 영국 아스트라제네카로 대표되는 전통적인 방식과 미국 화이자로 대표되는 새로운 방식이 그것이다. 아스트라제네카 백신은 바이러스로 전달되는 벡터 백신이고, 화이자 백신은 RNA 부분만을 직접 전달하는 mRNA 백신이다.

백신을 통해 우리를 바이러스로부터 보호하는 기작은 우리 몸의 면역반응을 이용하는 것이다. 면역반응은 후천성 면역반응으로 특정 외부인자(항원·바이러스)에 노출되었을 때 그것을 방어하기 위해서 면역세포가 기억을 했다가 나중에 바이러스가 들어올 때 방어를 하는 것이다.

또 다른 면역반응은 선천성 면역반응으로 몸에 이미 있는 면역반응을 이용하여 새로운 바이러스에 바로 대응하는 것이다. 심지어는 재미있게도 과거의 유사 바이러스 감염경력이나 부모에게 받은 바이러스 유전자 조각이 우리 몸에 숨어 있다가 새로운 바이러스에 대응하는 경우가 보고되고 있다. 최근 국제학술지 <네이처>에 보고된 바에 의하면 백신이나 코로나19에 감염되지 않았음에도 기존의 유사한 베타바이러스 감염이 코로나19의 예방 및 증상완화 효과를 보였다.

백신인가 건강 증진인가
그럼 백신에 의한 면역반응으로 바이러스 감염을 차단하는 것과 여러 증상들을 면역반응으로 이겨내어 바이러스 감염이 중증으로 진행하는 것을 막는 것 중에 어떤 것이 더 중요 할까.

위생과 우리 몸의 면역증강은 반대라고 한다. 이와 유사하게 과거 비슷한 바이러스를 앓아 이미 우리 몸에 해당 바이러스에 대한 면역대응을 할 수 있는 체계를 갖추고 있다면 감염이 되었다고 하더라도 증상이 중증으로 가지 않거나 증상이 없을 수 있다. 또한 이러한 면역반응이 있는 경우나 백신을 맞은 경우는 재감염이 되었다 하더라도 전파를 잘 하지 않는 것으로 알려져 있다.

그러므로 백신을 맞거나 면역력을 증강시키는 것이 유사한 효과를 내는 것으로 알려져 있다. 또한 무엇보다도 면역력이 강한 사람은 주변 사람들을 감염시키지 않는다는 연구결과도 보고된 바 있다. 특히 백신접종률이 80% 이상이 아니어서 집단면역이 생성되지 않았을 때는 신속진단키트를 통해 빠르게 슈퍼전파자를 찾아내 격리하고 면역력을 높게 해 건강을 관리하는 것이 아주 효과적이라고 최근 발표*되었다.

* 영국 옥스퍼드 존 래드클리프 병원의 데이비드 에어와 팀 페토는 2020년 9월 1일부터 2021년 2월 28일까지 영국에서 수집된 테스트 및 계약 추적 데이터를 분석하였다.

이 발표에 따르면, 변이바이러스를 효과적으로 관리하는 방법은 정확도가 높은 RT-PCR 검사를 통해 전파력이 낮은 사람들을 적게 잡아내는 것보다 정확도가 다소 떨어지더라도 신속항원진단으로 다수의 사람을 검사하여 전파력이 높은 변이바이러스에 감염된 사람들을 찾아내는 것이다. 이는 덴마크의 혈액원에서 집단면역을 조사하면서도 밝혀진 바 있다.(2021년 IPFA/PEI Virtual Conference 발표)

바이러스는 없애는 것이 아니라 관리하는 것이다. 바이러스 변이는 내제성 약재처럼 백신을 쓰고, 신약을 쓰면 쓸수록 더욱 전파력이 높고 증상이 심해지는 변이가 가속될 것이다. 이렇게 많은 사람들이 감염이 된 만큼 변이 속도를 따라갈 수 없을 것이다. 위생을 철저히 할 뿐만 아니라 개인 건강을 관리하여 면역을 증강시키는 것이 백신을 맞는 것만큼이나 팬데믹을 극복하는 아주 중요한 출발점이 될 것이다.

<저자 소개>

김소연

고려대학교 화학과를 졸업하고 코넬대학교에서 생화학으로 박사 학위를 받았다. 동국대학교에서 18년간 정교수로 있으면서 개발한 3차원 단백질 고정기술을 바탕으로 다중면역진단회사인 피씨엘을 2008년에 창업하였다. 현재는 고려대학교 융합연구원 교수이자 피씨엘 대표로 혈액원 바이러스 선별 대량 스크리닝 시스템 및 다중암진단 키트 및 코로나 자가진단키트를 개발하여 글로벌 다중면역진단 시장을 선도하고 있다.

*이 글은 <한경바이오인사이트> 매거진 2021년 5월호에 실렸습니다.