영국 옥스퍼드대학과 글로벌 제약회사 아스트라제네카가 개발한 코로나19 백신은 ‘1차 저용량(표준용량의 1/2), 2차 표준용량’ 투여군에서 90%의 예방 효과를 보였다. 반면 1·2차 모두 표준용량 투여군은 예방 효과가 62%에 그쳤다. 두 요법군의 평균 예방 효과는 70%였다.

이 같은 예방 효과의 차이가 발생한 이유는 뭘까.

‘네이처’에 따르면 옥스포드대 제너연구소의 면역학자 케이티 유어(Katie Ewer) 박사는 “1차 때 저용량을 접종하는 게 면역세포가 바이러스와 싸우는 항체(중화항체)를 더 많이 생산하도록 자극하거나, 백신의 전달체인 아데노바이러스에 대해서도 면역반응이 일어나기 때문으로 보인다”며 “원인 확인을 위해 전달체에 대한 항체반응 등을 조사할 계획”이라고 말했다.



미국 필라델피아 위스타연구소(Wistar Institute)의 바이러스 면역학자 힐데군트 에르틀(Hildegund Ertl) 박사는 “(생쥐의 아데노바이러스 백신에 대한 자신의 연구에 비춰) 1차 접종 용량이 낮을수록 2차 접종 용량 증가에 의해 촉발되는 ‘기억’ 면역세포가 더 빨리 확립되는 것 같다”고 했다.

신의철 KAIST 의과학대학원 교수는 “백신의 아데노바이러스 전달체에 대해서도 항체가 생기기 때문에 1차 때 저용량으로 접종하는 게 2차 접종 백신의 전달력과 예방 효과를 높이는 요인이 아닌가 생각한다”고 말했다.

근대 이전에 성을 빼앗는 전투를 할 때면 수많은 사다리를 동원해 성벽을 넘어가곤 했다. 코로나19 바이러스의 표면에 뾰족 튀어나온 스파이크 단백질(돌기)도 인체 세포를 침투할 때 사다리 역할을 한다.

옥스퍼드대·아스트라제네카의 코로나19 백신은 침팬지에 감기를 일으키는 아데노바이러스를 약화시킨 뒤 인체에서 증식하지 못하게 유전적으로 변경해 전달체로 썼다. 여기에 인체에서 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질을 만드는 데 필요한 유전물질(DNA 조각)을 끼워넣었다. 그래서 전달체가 없는 DNA 백신과 차별화하기 위해 ‘바이러스 전달체(벡터) 백신’으로 분류된다. 인체에 투여하면 면역세포인 B세포가 만들어낸 항체들이 스파이크 단백질에 달라붙어 사다리를 펼치지 못하게 막는다. 또 다른 면역세포인 T세포는 바이러스에 감염된 세포를 죽여 바이러스 증식을 막는다. 면역체계는 이를 기억했다가 실제 코로나19 바이러스가 침투하면 신속하게 ‘양동작전’에 들어간다.

앞서 미국 화이자와 독일 바이오엔테크, 미국 모더나는 코로나19 mRNA(메신저 RNA) 백신이 각각가 95%, 94.5%의 예방 효과를 보였다고 발표했다. 아스트라제네카 백신과 달리 인체에서 코로나19 스파이크 단백질이 만들어지도록 하는 백신 설계도에 DNA 대신 mRNA를, 전달체이자 보호막으로 지방질(리포좀)을 사용했다.
/임웅재기자 jaelim@sedaily.com