백신은 얼마나 빨리 만들어 질 수 있을까? - 댄 콰틀러(Dan Kwartler)

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새로운 병원균이 생겨났을 때, 우리의 신체와 의료체계는 취약한 상태에 놓이게 됩니다. 이 병원균이 전염병의 발병을 초래했을 때, 최소한의 인명손실로 광범위한 면역력을 기르기 위한 백신이 절실히 필요해집니다. 그렇다면 그렇다면 우리가 정말로 가장 필요할 때 얼마나 빨리 백신을 개발할 수 있을까요? 댄 콰틀러는 백신 개발을 세 가지 단계로 소개합니다.

내용 by 댄 콰틀러(Dan Kwartler), 감독 by 굿배드해빗츠(Good Bad Habits)

새로운 병원균이 생겨났을 때,

우리의 신체와 의료체계는
취약한 상태에 놓이게 되죠.

요즘과 같은 때에는,
최소한의 인명손실로

광범위한 면역력을 기르기 위한
백신이 절실히 필요합니다.

가장 필요성이 큰 이 시기에 얼마나
빨리 백신을 개발할 수 있을까요?

백신 개발은 일반적으로
세 단계로 나누어집니다.

탐구 분석 단계에서는,
과학자들이 안전하고 반복가능한

백신 설계를 하기 위해
다양한 접근법으로 실험합니다.

이 방법이 연구소에서 점검되고 나면
임상 실험에 들어가게 되죠.

거기서 다양한 모집단에 걸쳐
백신의 안전성과 효능,

그리고 부작용 등을 평가합니다.

마지막으로, 제조 단계입니다.

여기서는 백신이 생산되고
시중에 유통됩니다.

일반적인 상황에서는, 이 과정은
평균적으로 15~20년 정도 걸립니다.

하지만 전염병 상황에서는,
연구원들이 수많은 전략을 사용해

각각의 단계를 가능한 빠르게
넘어갈 수 있도록 합니다.

탐구 분석이 아마 가장
유연한 단계일 겁니다.

이 단계의 목표는 바이러스와 세균에게

우리의 면역 체계를 소개하기
위한 안전한 방법을 찾는 겁니다.

이것은 우리 몸에게 실제
감염과 맞서 싸울 수 있는

항체를 생성하기 위해
필요한 정보를 제공합니다.

이러한 면역 반응을 안전하게 불러
일으킬 수 있는 많은 방법이 있지만

일반적으로 가장 효과적인 설계는
생산하는데 가장 오래 걸립니다.

전통적인 약독백신은 오래
지속되는 회복력을 생성합니다.

하지만 오랜 시간에 걸쳐

비인간 조직 내에서 생성되어야만 하는
약화된 바이러스 변종에 의존하죠.

불활성화 백신은 훨씬
빠른 접근방법입니다.

병원체를 약화시키기 위해
직접적으로 열, 산, 방사선을 쓰죠.

아단위 백신은 무해한 바이러스의
단백질 파편을 주입하는 방법인데,

이것도 빠르게 만들어질 수 있습니다.

하지만 이런 빠른 기술들로는
회복력이 약해지게 됩니다.

이 방법들은 많은 백신 설계들 중에서
세 가지일 뿐입니다만,

각각 장단점이 있습니다.

어떠한 방법도 성공하리란 보장은 없고

모두 시간이 많이 걸리는 방법입니다.

따라서 속도를 높이기 위한
최고의 방법은 바로

모든 실험실에서 서로 다른 방법들을
동시에 연구하는 것 입니다.

이러한 경주 형식의 전략은

7개월 만에 최초로 검증 가능한
지카 바이러스 백신과

단 42일 만에 최초 검증 가능한
코로나 바이러스 백신을 만들었습니다.

검증 가능하다는 것은 이 백신들이
성공적이란 것은 아닙니다.

하지만 안전하다고 판단되고
반복이 용이한 방법들은

다른 연구소에서 대안을 찾는 동안
임상 시험으로 넘어갈 수 있습니다.

검증 가능한 백신이 생산되는데
4달 혹은 4년이 걸리든 간에

다음 단계는 개발 단계 중에서 가장
오래 걸리고 예측이 불가능합니다.

임상 시험은 세 단계로 구성되는데
각 단계에 여러 번의 실험이 있습니다.

1단계 실험은 촉발 면역 반응의
강도에 초점을 맞추어

그 백신이 안전하고 효과적이란
사실을 입증하고자 합니다.

2단계 실험은 적정 투여량과
더 다양한 모집단을 대상으로

배급 일정을 결정하는 것에
초점을 둡니다.

3단계 실험은 백신의

최초 사용 집단을 대상으로
안전성을 결정합니다.

동시에 희귀 부작용이나
거부 반응도 함께 파악합니다.

변수의 개수와 장기적
안전성을 고려했을 때,

임상 시험의 속도를 빠르게
하는 건 굉장히 어려운 일입니다.

심각한 상황에서는 연구원들이 동시에

여러 개의 실험을
한 단계 내에 합니다.

그러나 임상시험을 하기 위해선 여전히
엄격한 안전기준을 충족해야 합니다.

가끔 연구소에서는 사전 승인을 받은
치료법을 강화함으로써

이 과정을 신속하게 처리하기도 합니다.

2009년 연구원들은 신종 인플루엔자를
치료하기 위해 독감 백신을 활용했고

널리 이용가능한 백신을
단 6개월만에 만들어냈죠.

그러나, 이러한 기법은
안정된 백신 설계를 가지고 있는

익숙한 병원균을 다룰 경우에만
효과가 있습니다.

3단계 실험이 성공적으로 끝나면
국가 규제 당국에서

결과를 검토하고 제조 단계를 위해
안전한 백신을 승인하게 됩니다.

모든 백신은 독특한 생물학적,
화학적 요소를 혼합했기 때문에

생산을 하기 위해서는 전문적인
상품 유통 경로가 요구됩니다.

백신이 승인되자마자
생산을 시작하기 위해서는

반드시 연구 및 실험과 병행하여
제조 계획 설계가 이루어져야 합니다.

이를 위해선 연구소와 제조업자 간에
끊임없이 조정해야 할 뿐만 아니라

갑작스러운 백신 설계 변경에
맞출 수 있는 자원도 필요합니다.

그게 비록 몇 달간의 연구가
물거품이 되더라도 말이죠.

오랜 시간에 걸쳐 탐구분석과
제조 단계의 발전을 통해

이 과정을 더 빠르게 만들어야 합니다.

기초 연구 결과는 미래의 연구원들이

다른 바이러스의 유전 물질을
같은 백신 설계로

교체할 수 있을지도 모른다고 말합니다.

이런 DNA와 mRNA 기반의 백신은
백신 생산의 세 단계 모두를

극적으로 빠르게 만듭니다.

그러나 이러한 돌파구가 찾아오기까지

우리가 취할 수 있는 최선의 방법은
전세계의 연구소들이 협조하고

다양한 접근법에 대해
동시에 일하는 것입니다.

지식과 자원을 공유함으로써

과학자들은 어떤 병원균이든
분할 정복할 수 있을 겁니다.