인류가 코로나19 팬데믹을 버텨낸 비결은 메신저리보핵산(mRNA) 백신에 있다.

mRNA 백신 개발자인 커리코 커털린 바이오텍 수석 부사장과 드루 와이스먼 미국 펜실베이니아대 교수가 얼마 전 노벨 생리의학상을 받을 정도로 중요한 역할을 했다. 두 연구자는 mRNA를 구성하는 염기를 일부 변형하면 mRNA 백신의 체내 염증 반응을 잠재울 수 있다는 연구 결과를 2008년 발표했다. 이 연구 결과에 코로나 19 대유행이라는 상황이 맞물리며 지난 2020년 mRNA 백신이 상용화됐다. 그 뒤엔 글로벌 제약사들의 발 빠른 대처가 있었다.

mRNA 백신 상용화의 주역 중 하나인 모더나는 mRNA 기술이 백신·치료제 생산의 패러다임을 바꿀 것임에 주목했다. 5일 기자간담회에서 모더나코리아 의학부 김희수 부사장은 “mRNA는 인체에서 단백질을 만들어내고, mRNA 백신은 우리 몸의 단백질 공장인 mRNA를 원하는 대로 조정해 면역 효과를 낸다”며 “이 원리를 이용하면 백신뿐 아니라 암, 희귀질환 등의 치료제도 만들 수 있다”고 말했다. 이렇게 mRNA를 원하는 대로 바꾸어 다양한 질환의 백신과 치료제를 만들겠다는 기획이 바로 ‘mRNA 플랫폼’이다.

mRNA 플랫폼을 이용하면 팬데믹이 닥쳤을 때 백신을 재빨리 개발할 수 있다. 실제로 모더나의 첫 번째 코로나 19 mRNA 백신이 개발돼 사용되기까진 11개월밖에 걸리지 않았다. 코로나바이러스의 염기서열이 분석된 후 항원을 디자인하는 데 이틀, 인체가 이 항원을 만들어내도록 유도할 ‘주문서’인 mRNA를 AI로 디자인하는 데 1~2시간이 소요됐다. 불과 42일 만에 임상시험용 의약품이 만들어졌고, 이후 9개월 동안 임상 1·2·3상이 신속하게 진행됐다. 김희수 부사장은 “과거엔 바이러스를 키운 후 죽여서 몸속에 넣어주거나, 단백질 항원을 공장에서 만든 후 인체에 넣어주는 방식으로 백신을 개발했다”며 “고전 방식으로는 백신 개발에 5~10년이 걸리지만, mRNA 백신을 활용하면 이 기간을 획기적으로 단축할 수 있다”고 말했다.

백신 개발 생산에 걸리는 시간을 단축해야 하는 이유가 있다. 바이러스는 계속해서 변이한다. 변이를 거듭하다 보면 원래의 바이러스엔 잘 듣던 백신이 변이형에선 힘을 못 쓰게 될 수 있다. 항원과 항체가 퍼즐처럼 맞물려야 예방 효과가 큰데, 바이러스가 변이를 일으키면 항원의 모양이 약간씩 바뀐다. 이에 기존 백신으로 만들어놓은 항체가 새 항원에 완벽하게 들어맞지 않게 돼, 면역 효과가 떨어진다. 대유행을 막으려면 변이형에 맞는 백신을 그때그때 새로 만들어내야 한다.

mRNA 플랫폼이 아닌, 고전적인 백신 개발 방법으로는 바이러스 변이 속도를 따라잡기 어렵다. 모더나코리아 손지영 대표는 “팬데믹 기간 미국의 코로나바이러스 대응을 이끈 앤서니 파우치 전(前) 미 국립알레르기·전염병연구소(NIAID) 소장은 변이형이 출현한지 100일 만에 새 백신을 개발해내야 한다는 ‘100일 미션’을 제시했다”고 말했다. 지난해에 오미크론 변이형이 유행헸다면, 이번엔 오미크론의 변종인 XBB 변이형이 바톤을 넘겨받았다. XBB는 기존 변이 중에서도 특히 변이 정도가 심해 지난해에 2가 백신을 접종한 사람이라도 XBB 변이형에 대한 면역력이 떨어질 수 있다. 이에 모더나는 XBB 변이형에 강력한 면역 효과를 보이도록 업데이트한 ‘스파이크박스 엑스주’를 최근 내놓았다. 질병관리청은 ▲65세 이상 노인 ▲12~64세 면역저하자 ▲감염취약시설 구성원의 경우 코로나 19 신규 백신을 접종하길 권고하고 있다. 10월 19일부터 우선 접종이 시작된다.

치료제 부문에서 모더나의 mRNA 플랫폼이 먼저 적용된 분야는 희귀질환과 암이다. 효소 부족으로 물질대사가 제대로 일어나지 않는 희귀질환의 경우, 그 효소를 생산해내는 mRNA를 주입함으로써 치료할 수 있다. 현재 유전성 희귀질환인 ▲프로피온산증과 ▲메틸말론산증 ▲글리코겐축적병 1a 형 치료제의 개발이 진행 중이다. mRNA 기술을 이용한 흑색종 치료제는 임상 2상에서 성공적인 결과를 얻어 현재 임상 3상에 돌입했다. 현재로선 비소세포성폐암 치료제의 개발 진척 상황이 가장 빠르며, 개인 맞춤형 암 치료제 개발 프로그램도 진행 중이다. 김희수 부사장은 “mRNA 플랫폼을 활용하면 임상시험용 의약품을 개발하는 데 걸리는 시간을 대폭 줄여 희귀질환과 암 치료제를 개발하는 데 걸리는 전체 시간을 단축할 수 있을 것”으로 전망했다.