코로나 백신에 사용하는 mRNA 기술은 무엇인가

코로나19 예방 효과가 기대되는 백신은 바이러스가 전달하는 유전 정보를 이용한 mRNA 백신이다. 여기에서 mRNA라는 건 어떤 것이며 뭘 할 수 있고 할 수 없을까.

mRNA 백신은 바이러스 단백질을 만드는 근원이 되는 정보 일부를 주사해 해당 단백질에 대한 항체를 만들어 바이러스에 대한 면역을 형성하는 것이다. 불활성화 백신과 생백신과 비교해 유전 정보를 얻을 수 있으면 생산 가능한 mRNA는 바이러스에 대한 심층 연구를 필요로 하지 않기 때문에 긴 연구 기간을 필요로 하지 않고 빠르게 개발할 수 있으며 유전 정보만으로 배양과 무독화 등 복잡한 공정을 줄일 수 있다는 점에서 뛰어나다. 미국제약사 화이자와 모더나 코로나19 백신이 mRNA를 이용한 것이다.

모더나는 원래 백신 개발사가 아니고 mRNA를 치료용으로 사용하고 있었다고 한다. mRNA 백신으로 사용과 치료에 몇 가지 중요한 차이가 있으며 치료는 예방으로 면역 획득이 아닌 특정 단백질을 특정 세포에 전달하기 위한 많은 용도를 생각할 때 실현에는 많은 어려움이 따른다.

치료용 mRNA의 문제점 중 하나는 면역체계가 가져다 기억을 이용하는 형태가 다르기 때문에 면역처럼 단기간 백신에서 몇 개월에서 몇 년간 보호 기간을 허용하는 건 어렵다는 점이다. 따라서 표적이 되는 세포에 목적 단백질을 공급하기 위해 mRNA를 하루에 한 번 또는 일주일에 한 번 등 투여를 계속하거나 얼마나 자주 투여하는 게 적합할지 알기 위해 실험이 필요하다.

2번째 문제점은 면역 구동이 아니라는 것이다. mRNA에서 세포를 치료하려는 시도는 면역 반응에 의한 게 아닌 구조를 이용하려는 것이다. 하지만 외부 mRNA는 면역 반응을 강하게 일으키는 단기 자연 면역 체계에 걸리지 않고 장기적인 적응 면역을 발생시킨다는 시퀀스를 주의 깊게 신중하게 설계해야 한다. 외부로부터 mRNA에 의한 단백질을 섭취하는 건 예기치 않은 면역 반응을 일으킬 수 있으며 알레르기 증상이나 심근염 등으로 이어질 수도 있다고 예상된다. 이런 점에서 mRNA 기술이 주는 효과가 마법의 길은 아니라는 지적이다.

mRNA를 치료에 이용하는 것에 대해 가장 중요하고 포괄적인 문제점은 특정 단백질을 발현해 치료할 수 있는 질병이 무엇인지 파악해야 한다는 것이다. 특정이 가능한 것도 많지만 단서가 전혀 없는 질병도 많다. 유전병에 관해선 능력이 낮은 단백질 대신 적절한 단백질을 생성시키는 것으로 증상을 완화시킬 수 있기 때문에 유전적 접근에 큰 장점이 있다고 생각할 수 있다. 하지만 필요한 단백질과 세포 기능에 대한 치료제 사용은 아직 실행 가능한 게 거의 없다는 설명이다.

백신으로 mRNA 이용은 짧은 주사로 면역체계 기억 기능이 지속적이고 내구성이 면역 보호를 창출하는 걸 목적으로 한다. 면역 반응이 잘 되지 않는 경우나 면역화를 위한 효과적인 항원을 찾기 어려운 경우도 있지만 전체적으론 가장 견실한 도박이라고 할 수 있다는 설명이다.

병원체 어디를 타깃으로 하는지 마커를 발견하고 이를 위한 연구로 뛰어난 항원 후보를 찾을 수 있으며 이론상이 아닌 현실 세계에서 후보자를 어떻게 선출할 것인지 이 문제는 잘못하면 치명적인 결과로 직결될 수 있기 때문에 상당히 어려운 연구다. mRNA에 의한 치료의 경우에도 면역 반응에 의한 백신의 경우에도 대규모 임상 시험 없이 개발이 어려워지고 있다고 한다.

mRNA 기반 기술은 많은 힘과 가능성을 포함하고 있다. 그 중에서도 감염 백신은 달성까지 가까운 위치에 있는 연구라고 할 수 있다. 앞으로 여러 어려움을 극복하고 어느 정도 시간이 걸릴 수 있지만 암 백신 분야 등 넓은 범위에서 mRNA 기술이 활약하고 발전할 것으로 기대되고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.