코로나바이러스감염증(코로나19)에 대한 국가와 개인의 전방위적 대처가 한창이다. 사회적 거리 두기와 집합금지 등의 행정명령, 개인의 손씻기와 마스크 착용의 생활화 등이 시행되고 있다. 코로나19의 팬데믹(pandemic, 감염병 세계적 유행) 상황에서 벗어나고자 세계적으로 백신 접종과 치료제 개발에도 박차를 가하고 있으며, 한국은 2021년 7월 현재, 전 국민의 29.7%가 1차 백신 접종을 하였고, 10.2%가 2차 접종까지 완료한 상태이다. 그러나, 한국은 누적 사망자가 2000명이 넘어섰으며, 일일 신규 확진 환자수가 여전히 500-700명대로 쉽사리 코로나19의 확산 기세가 잡히지 않는 형국이다. 코로나 팬데믹 상황이 시작된 이후 세계적으로 1억8천300만명이 누적 확진되었고, 사망률 2.2%로 396만명이 이 질환으로 사망하였다.

코로나바이러스의 발견은 1965년으로 거슬러 올라간다. 감기에 걸린 사람에게서 처음 발견되었으며, 바이러스의 모양이 왕관(corona)처럼 생겼다고 해서 이름이 붙여졌다. 이 부분은 바이러스 표면에 뾰족하게 나온 돌기들로, 스파이크 단백질(spike protein)이라고 부른다. 스파이크 단백질은 숙주 세포에 부착하고 세포 내부로 들어갈 때 중요하게 작용하는 부분으로, 백신의 타겟이 된다. 사람 간 감염이 되는 코로나바이러스의 아형(subtype) 대부분은 그저 감기증상만을 일으켜 왔다. 그러나, 2002년 중국 남부와 홍콩을 진원지로 둔 사스(SARS), 2012년 사우디아라비아에서 처음 보고된 메르스(MERS), 중국 우한에서 퍼진 코로나19(COVID-19)는 코로나바이러스에 의하지만 호흡기를 포함하는 전신에 발생하는 치명적인 증상들, 높은 전파력과 사망률 등이 특징이다. 최근 20년 사이에 코로나바이러스의 변이 아형이 인류를 세 번이나 강타해 온 것이다. 세 경우 모두, 과거에 사람에게 감염된 적이 없었고 박쥐와 낙타 등 동물에만 감염을 일으키던 코로나바이러스가 우연한 이유로 사람에게 감염되어 이에 대한 면역력이 전혀 없는 사람들에게 유행 감염과 중증 감염이 발생한 경우이다. 인류가 코로나19의 원인인 새로운 코로나 바이러스2(SARS-CoV-2)에 대한 면역력을 획득하는 데에 시간이 더 걸릴 것으로 생각된다.

인류는 바이러스 감염병에 적극적으로 대항하고자 백신과 치료제 개발에 열을 올려왔다. 백신(Vaccine)이라는 단어는 ‘암소’를 뜻하는 라틴어 ‘vacca’에서 유래되었다. 영국의 에드워드 제너(Edward Jenner)가 천연두 예방법을 우두법(vaccination)을 통해 성공시켰는데, 우두 환자의 고름을 소량 채취해서 건강한 사람의 피부에 찔러 넣어 면역 반응을 유발하는 방법이다. 이 방법은 1885년 루이 파스퇴르(Louis Pasteur)가 광견병 백신을 만들면서 일반명사가 되었다. 우리나라는 삼국시대부터 천연두가 있었는데, 1885년 지석영이 ‘우두신설’을 저술하고 우두 접종을 시작한 바 있다. 이처럼 과거에는 바이러스의 병원성을 줄여 질병을 일으키지 않을 정도로 만든 약독화 생백신이나 바이러스를 물리적 혹은 화학적으로 처리한 불활화 백신이 백신의 기본 형태였다.

현재, 유전자 백신이 코로나19 백신의 주류를 이루고 있다. 유전자 백신은 인류가 처음 경험해보는 형태의 백신으로 백신 제작의 모든 과정을 인공적으로 할 수 있다. 기존의 백신처럼 바이러스를 직접 다룰 필요 없이 코로나19 바이러스의 주요 항원 부위로 알려진 스파이크 단백질의 유전자만을 인공적으로 합성하면 되기 때문에, 변이 바이러스가 나와도 대처가 용이하다. 가장 먼저 연구된 DNA 백신(예: 아스트로제나카 백신)은 백신의 운반, 저장이 용이하나 백신 성분이 세포의 핵 안으로 들어갔을 때 사람의 DNA에 바이러스 DNA가 끼어들 가능성을 가지고 있다는 문제가 있다. RNA 백신(예: 화이자·모더나 백신)은 주로 mRNA(messenger RNA)를 이용한 유전자 백신이다. mRNA는 DNA 백신처럼 세포의 핵 안으로 들어가지 않고도 단백질을 합성할 수 있어 사람 염색체로 끼어들 가능성이 없다는 장점이 있다. 이러한 DNA와 RNA 유전자 백신은 2회에 걸쳐 접종하는 것으로 개발되어 왔고, 두 번을 맞아야 충분한 백신 예방 효과를 기대할 수 있다. 또한, 보통 1차와 2차 접종 사이에 4~12주에서 8~12주의 간격을 가진다. 바이러스 벡터에 의한 간섭 현상으로 접종 간격이 길어질수록 항체 생성에 유리하고 면역반응을 최대한 증폭할 수 있기 때문이다. 놀랍게도 독감에 대항한 인플루엔자 백신은 평균적으로 예방 효과가 40-50% 수준에 머물러 있다. 코로나19 백신은 2차 접종까지 완료하면 예방효과가 65-95%에 이르는 것으로 조사되고 있다. 매우 높은 수치로 코로나19 백신 접종을 완료했을 때, 그러지 않은 사람에 비해 코로나19 바이러스에 감염될 확률이 95%까지 감소한다는 뜻이다. 그러나, 치명적인 증상이나 사망률을 생각하면, 백신이나 치료제에 대한 추가적인 연구가 종식시점까지 지속되어야 한다.

분명히 백신은 코로나19 팬데믹의 종식을 앞당길 것이다. 그런데, 팬데믹을 좀 더 효과적으로 빠르게 종식시키기 위해서는 몇 가지 조건이 필요하다. 백신의 공급이 원활해야 하고, 백신의 효과가 뛰어나야 하며, 그리고 최대한 많은 사람들이 빠르게 백신 접종을 받을 수 있어야 한다. 백신을 맞으면 바로 예방효과가 생기는 것도 아니다. 드물기는 하지만 코로나19에 감염된 뒤 회복된 사람도 재감염이 되기도 한다. 따라서, 2회 백신 접종이 완료될 때까지 마스크 착용, 손씻기 등의 개인위생을 철저히 지키고 사회적 거리두기를 지속해야 할 것이다. 전 세계가 하나로 연결되어 있기에 이 팬데믹 상황을 종식시키기 위해서는, 인류애에 기반한 범세계적인 협조가 필요하다는 점을 마지막으로 강조하고 싶다.

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