스웨덴 노벨상위원회가 2023년 10월 2일 코로나19 백신인 mRNA 백신 개발에 막대한 공헌을 한 생화학자이자 바이오앤테크 부사장인 카탈린 카리코, 면역학자인 드류 와이스먼 펜실베이니아 의대 교수에게 2023년 노벨 생리학‧의학상을 수여한다고 발표했다.
이들의 업적에 대해 mRNA가 면역계와 어떻게 작용하는지에 대한 이해를 근본적으로 바꾼 획기적인 발견을 통해 현대 인류 건강에 대한 가장 큰 위협 중 하나인 팬데믹에 있어 전례 없는 백신 개발이 공헌했다고 밝혔다.
mRNA는 전사라고 불리는 과정에서 DNA로부터 합성되는 것으로 또 번역 과정에서 인체를 형성하는데 필수적인 단백질을 합성하는 역할을 하고 있다. 카리코와 와이스먼은 이런 mRNA를 제어하면서 지금까지와는 전혀 다른 방법으로 치료를 할 수 있게 된다고 생각해 연구를 시작했지만 길은 길고 험한 것이었다.
헝가리 출신인 카리코는 1985년 남편과 당시 2세 딸과 함께 미국 펜실베이니아에 위치한 템플대학에서 mRNA를 치료에 사용하는 연구를 실시했다. 하지만 당시 mRNA 연구 열기가 식고 있었고 이민자였던 카리코는 과학계에서 냉대를 받으며 대학에서 쫓겨났다. 1989년 자리를 옮긴 대학 복사기로 논문을 인쇄하던 중 우연히 면역학에 조예가 깊은 와이스먼을 만나 공동 연구에 나섰다.
당시 mRNA 연구에는 쥐에 mRNA를 투여하면 유해한 면역 반응을 일으켜 버려 건강에 악영향을 준다는 과제가 있었지만 이들은 2005년 염기 수식 그러니까 mRNA 일부를 대체해 원치 않는 면역 반응을 억제하면서 세포 기능을 조정할 수 있다는 걸 발견했다. 하지만 이 논문은 주요 학술지에서 게재가 거부되다가 의학지(Immunity)에 게재됐지만 거의 볼 수 없었다고 한다.
그럼에도 mRNA 연구를 포기하지 않은 이들은 2008년과 2010년 연구에서 mRNA에 의한 단백질 합성을 비약적으로 증가시키는 발견을 실시해 이런 성과를 바탕으로 mRNA를 민간 기업에 팔려 했지만 많은 기업과 투자자는 이해를 보이지 않았다. 하지만 궁극적으로 미국 모더나와 독일 바이오앤테크 2개 생명 공학 기업이 mRNA에 관심을 갖게 되면서 드디어 실용화 길이 열렸다.
전환점을 맞게 된 건 중국발 코로나19 유행. 당초 연구는 mRNA로 인슐린이나 호르몬 등을 합성하는 걸 염두에 뒀지만 mRNA로 바이러스 일부만을 체내에서 합성하면 불활성화시키는 등 바이러스 자체를 투여하는 전통적인 백신보다 효과적으로 면역력을 얻을 수 있다.
유행 전인 2010년대부터 mRNA 백신을 연구하던 바이오 기업은 중국 연구 기관이 공개한 코오나19 게놈을 바탕으로 바이러스 스파이크 단백질을 합성하는 mRNA를 미세한 지질 입자로 감싸는 지질나노입자 LNP 기술과 조합해 코로나19 mRNA 백신을 개발했다.
노벨상 위원회는 두 업적에 대해 mRNA 백신은 130억 회 이상 투여되어 수백만 명 생명을 구하고 심지어 수백만 명에 대해 심각한 코로나19 발병을 막아 사회를 일상으로 되돌릴 수 있었다며 이들은 mRNA 염기 변형 중요성에 대한 기초 발견을 통해 현대 최대 건강 위기 중 하나에서 혁신적 발전에 크게 기여했다고 평가했다.
백신이 실용화됐을 때 카리코는 마음에 드는 초콧릿 땅콩 한 상자를 통쨰로 먹고 이를 축하했다고 한다. 노벨 생리학‧의학상을 수상한 13번째 여성인 카리코는 학술지 네이처에 이 수상이 여성이나 이민 그리고 모든 젊은이에게 인내와 회복을 촉구하는 계기가 되기를 바란다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.