바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 서윤석 기자

코로나19 mRNA 백신이 개발돼 임상 1상에 들어갈 예정이다. 모더나(Moderna Therapeutics)는 백신에 대한 분석시험(analytical testing)을 거친 후 이를 미국 국립보건원(NIH)으로 보내 임상 1상에 들어갈 계획이다.

모더나는 코로나19(신종코로나바이러스 감염증, COVID19) mRNA백신 ‘mRNA-1273’을 개발해 임상 1상에 들어가기 위한 배치(clinical batch) 작업을 마쳤다고 13일 밝혔다. 배치작업은 약물을 병에 넣어 밀봉하는 작업을 말한다. 모더나는 mRNA-1273백신의 분석시험을 마치면 코로나19 임상 1상을 진행하는 미국 국립보건원(NIH)으로 전달할 예정이다.

모더나가 개발한 mRNA-1273 백신은 스파이크 단백질(spike protein)을 이용해 개발했다. 스파이크 단백질은 막 융합(membrane fusion)에 관여하는 단백질로 코로나바이러스의 표면에 발현하고 있다. 숙주의 폐세포 표면에 있는 ACE2 수용체 단백질과 결합해 세포 안으로 들어가 감염시키는 기전을 보인다.

모더나는 mRNA-1273 백신을 전염병대비혁신연합(Coalition for Epidemic Preparedness Innovations, CEPI)으로부터 자금 지원을 받아 미국 국립보건원(NIH) 산하 알레르기, 감염증 연구소(NIAID)와 공동으로 개발했다. 미국 NIAID는 모더나로부터 mRNA-1273을 받아 전임상과 임상 1상을 진행할 계획이다. 아직까지 승인받은 코로나19 백신과 치료제는 없는 상황이다.

모더나에 따르면 mRNA 백신 기술은 ▲효능 ▲개발속도 ▲생산 확장성에 장점이 있다. 먼저 효능 측면에서 mRNA 백신은 체내 세포로 들어가 바이러스 항원 단백질을 생성하는 기전을 보이는데 이는 감염된 바이러스가 증식하는 과정을 모방한 것으로 면역세포인 B 세포와 T 세포의 반응을 향상시킬 수 있다.

mRNA 백신은 단일 백신 안에 바이러스 항원 단백질로 번역되는 mRNA를 여러개 넣어 다량체 항원(multimeric antigen)을 만들어 면역반응을 효과적으로 유도할 수 있다. 예를 들어, 모더나에서 개발 중인 CMV(cytomegalovirus) 백신인 mRNA-1647은 5개의 항원을 조합해 만든 펜타머 복합체(pentameric protein)를 발현하도록 개발됐다. 현재 임상 2상을 진행 중이다.

개발속도도 기존 백신보다 빠르다. 기존의 백신은 표적 항원을 세포에서 배양해 생산하고 효과를 평가해야 한다. 그러나 모더나의 mRNA 백신은 in silico에서 항원을 설계할 수 있어 신속하게 개발해 효과를 평가할 수 있다.

제조 공정도 효율적이고 빠르다. 기존의 백신 생산은 제품마다 전용 생산공정, 시설, 운영자가 필요하다. 모더나의 mRNA 백신은 단일 시설을 사용해 모든 mRNA 백신을 생산할 수 있도록 파이프라인 전체에 걸쳐 일관된 제조 공정으로 생산한다.

한편, 다른 회사들도 스파이크 단백질을 타깃해 코로나19의 백신과 치료제를 개발하고 있다. 미국 리제네론 파마슈티컬즈(Regeneron Pharmaceuticals)는 미국 보건국(HHS)와 함께 코로나19의 스파이크 단백질을 타깃하는 항체 의약품을 개발 중으로 전임상을 앞두고 있다.

중국의 클로버 바이오파마(Clover Biopharam)는 스파이크 단백질의 서브유닛 백신(subunit)을 개발했다. 서브유닛은 특정 단백질의 일부분을 말하는데, 생백신에 비해 부작용이 덜하다는 장점이 있다. 클로버는 전임상에서 안전성과 효과를 확인하고 임상에 들어갈 계획이다.