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바이오통신원   
[바이오토픽] 아스트라제네카/옥스퍼드 백신의 비하인드 스토리: 제조상의 오류가 전화위복?
의학약학 양병찬 (2020-11-26)

아스트라제네카/옥스퍼드 백신의 비하인드 스토리: 제조상의 오류가 전화위복?



▶ 이번 주 발표된 아스트라제네카/옥스퍼드 백신의 임상시험 예비결과(참고 1; 한글번역)에 대해, 열광과 당혹감이 교차하고 있다.

"상이한 플랫폼에서 긍정적 결과가 나왔다는 것은 좋은 일이다"라고 세계보건기구(WHO)에서 '다양한 COVID-19 백신들의 유효성을 비교하는 임상시험'을 진행하는 아나 마리아 에나오 레스트레포는 말했다. "아스트라제네카/옥스퍼드의 발표는, COVID-19 백신의 유효성에 대한 긍정적 느낌을 재확인했다."

그러나 많은 사람들은 비교적 저렴한 아스트라제네카/옥스퍼드 백신─2021년에 최대 37억 5,000만 회분(回分)의 용량이 생산될 수 있다─에 대해 의문을 제기하고 있다.

그것은 여러 가지 면에서 머리를 긁적이게 하며, '언론에 편승한 과학'의 최악의 측면이다"라고 웨일코넬 의대에서 백신을 연구하는 존 무어(면역학)는 말했다.

아스트라제네카(참고 2)와 옥스퍼드(참고 3)는 11월 22일 배포한 보도자료를 통해, "영국과 브라질에서 수행된 임상시험 결과를 중간분석한 결과, 평균 유효성(average efficacy)은 70%였다"고 발표했다. 두 임상연구 모두, 참가자들에게 최소한 1개월 간격으로 1차백신(시동용량)과 2차백신(추가용량)을 접종했다. 그러나 영국의 임상시험은 '두 가지 시동용량'의 효과를 비교했고, 브라질의 임상시험은 '광범위한 연령대에 걸쳐, 동일한 시동용량'의 효과를 비교했다. 그리하여 어떤 전략을 채용하는가에 따라 '62% ~ 90%의 유효성'으로 귀결되었다. "유효성의 차이를 초래한 변수들이 무엇이고, 각각의 변수가 수행한 역할이 무엇인지를 이해하려면 많은 연구가 필요하다"고 미국 정부가 진행하는 「초스피드 작전(Operation Warp Speed)」의 수석과학자인 몬세프 슬라위는 말했다.

아스트라제네카/옥스퍼드 백신은 침팬지에서 분리된 '하나의 불능화된 아데노바이러스'를 사용한다. 옥스퍼드의 연구팀은 아데노바이러스를 변형하여, (COVID-19를 초래하는 SARS-CoV-2의 표면단백질인) 스파이크를 코딩하는 유전자를 보유하도록 했다. 영국에서 수행된 초기연구에서, 연구자들은 (아스트라제네카로 하여금, 바이알 속에 의도된 용량의 절반을 넣게 만든) 제조상 오류를 발견했다. [아스트라제네카와 연구팀은 '제조상 오류가 발생한 경위를 설명해 달라'는 요청에 답변하지 않았다.] 이미 '절반의 시동용량'을 접종받은 사람들을 임상시험에서 탈락시키기보다, 연구팀은 임상시험의 프로토콜을 바꿔 '절반 용량에 이어 완전 용량을 접종받은 사람'과 '두 번 모두 완전 용량을 접종받은 사람'을 비교하게 되었다. 임상시험의 대조군은 수막구균백신(meningococcal vaccine)이나 위약을 투여받은 사람들이었다.

그러나 브라질에서 수행된 임상시험의 경우, 시험군은 시동단계와 추가단계에서 모두 완전 용량을 접종 받았다.

▶ 옥스퍼드의 연구팀은 총 131명의 COVID-19 확진자를 대상으로 중간분석을 실시했지만, 보도자료에서는 각각의 하위그룹별 세부내용을 명시하지 않았다. 결과만 보면, 최초에 절반 용량을 접종받은 사람의 유효성이 가장 높아, 90%를 기록했다. 옥스퍼드가 배포한 보도자료에는 다음과 같이 적혀 있다. "최초에 절반 용량을 접종함으로써, 바이러스의 전파를 막는 데 도움이 된 것으로 보인다. 왜냐하면 절반 용량을 접종받은 사람들 중에서 무증상감염자의 수가 감소했기 때문이다. 자세한 내용은 다음 번 평가자료에서 공개할 예정이다." 다른 COVID-19 백신의 효능시험과 달리, 이 임상시험에스는 일주일에 한 번씩 참가자들을 대상으로 비강면봉법을 실시했는데, 그로 인해 연구자들은 (종종 SARS-CoV-2의 전파에 기여하는 것으로 알려진; 참고 4) 무증상감염을 탐지할 수 있었다.

슬라위의 지적에 따르면, 영국의 임상시험에서는 18 ~55세의 사람들만을 대상으로 함으로써, 가장 취약한 집단인 고령자들이 배제되었다. "62%라는 수치는 '두 번 모두 완전 용량을 접종받은 영국과 브라질 사람들'의 결과를 합산하여 산출된 것이다. 그렇다면 진정한 유효성은 과연 몇 퍼센트일까?"라고 무어는 말했다.

연구자들이 특히 알고 싶어 하는 것은, 최초에 접종한 절반 용량이 더욱 양호한 결과로 이어진 이유다. 유력한 가설은 '사람들은 아데노바이러스에 대항하는 면역반응을 가동하는데, 처음에 고용량을 접종받은 사람들은 면역반응이 너무 강력하므로, 추가접종을 받을 때 아데노바이러스의 유전자 전달 능력이 약화된다'는 것이다. "그 가설은 신빙성이 높지만, 풀스토리를 말해주는 것은 아니다"라고 그 백신을 설계한 옥스퍼드 부설 제너 연구소(Jenner Institute)의 에이드리언 힐 소장은 말했다.

러시아의 「가말레야 국립 역학 및 미생물학 센터(Gamaleya National Center of Epidemiology and Microbiology)」는 「스푸트니크 V」라는 별명을 가진 COVID-19 백신을 개발했는데, 바로 그런 이유 때문에 1차접종과 2차접종의 아데노바이러스주(株)를 달리했다. 가말레야가 11월 24일 발표한 자료에 따르면(참고 5; 한글번역), 39명의 확진자에 기반하여 91.4%의 유효성이 산출되었다고 한다.

일부 연구자들에 따르면(참고 6), 용량을 서서히 늘릴 경우 자연스러운 바이러스 감염을 더욱 근사하게 모방할 수 있어, 더욱 탄탄한 면역반응을 촉발할 수 있다고 한다. "단계적 증량(增量)의 메커니즘을 정확히 설명하기는 어렵다"고 힐은 말했다.

"접종방식이 다르면 면역반응도 달라지는데, 옥스퍼드의 연구자들은 시험군의 항체와 T세포 수준을 비교함으로써 그 메커니즘을 알아낼 기회를 얻었다"고 힐은 말했다. "그런 의미에서, 62%라는 낮은 유효성은 전화위복(blessing in disguise)이라고 할 수 있다."

그러나 무어에 따르면, 1차접종에서 저용량을 투여받은 사람의 수가 너무 적어, 결과의 신뢰성이 떨어진다고 한다. "90%라는 유효성이 통계적으로 확고할까?"라고 그는 말했다.

아스트라제네카/옥스퍼드 백신의 예비결과는 모더나(참고 7; 한글번역), 화이자/바이오엔텍(참고 8; 한글번역)와 비슷한 수준의 확진자 수에 기반했다. 그러나 그들의 백신은 (스파이크를 코딩하는) mRNA라는 신기술을 사용한 것으로, 약 95%의 납득할 만한 유효성을 제시했다.

무어에 따르면, 유효성의 핵심은 백신이 채용한 스파이크 단백질의 버전이라고 한다. 자연계에서, 바이러스의 표면단백질은 요동친다. 무어가 이끄는 연구팀은 2002년 발표한 논문에서(참고 9), "HIV의 표면단백질에 안정화 변이(stabilizing mutation)를 도입했더니, 동물에게 주입했을 때 항체반응이 더욱 강력해졌다"고 보고했다. 화이자/바이오엔텍, 모더나, 그밖의 선도적인 백신 제조자들은 스파이크에 그런 안정화변이를 첨가했고, 옥스퍼드/아스트라제네카는 그러지 않았다. "그건 궁극적으로 중요하지 않을 수 있다." 무어는 말했다. "그러나 옥스퍼드는 불리한 입장에 있다."

'COVID-19의 공정하고 공평한 공급'을 강력히 옹호하는 에나오 레스트레포는, 아스트라제네카/옥스퍼드 백신의 '저렴한 가격(1회당 3달러)'과 '표준 냉장고에 보관할 수 있다'는 점에 방점을 둔다. 그와 대조적으로, mRNA 백신은 단가가 20달러 이상이고, 초저온에서 보관해야 한다. "90%의 유효성을 갖고 있지만 제한된 사람들만 사용할 수 있는 백신과, 70~80%의 유효성을 갖고 있지만 대다수의 사람들이 사용할 수 있는 백신 중 어떤 것이 더 바람직한가?"라고 그녀는 물었다.

그녀의 질문은, 다양한 나라들이 아스트라제네카/옥스퍼드 백신을 승인/사용하는 방법에 가이드라인을 제시할 수 있다. "유효성 90%짜리 접종방식이 있는 마당에, 62%짜리 접종방식을 고집할 이유가 없다"고 힐은 말했다. "저용량 1차백신의 효능이 우수하다는 납득할 만한 데이터가 나오기 전에, 각국의 규제당국이 긴급사용을 승인할 수 있을 것이다."

슬라위에 따르면, 미국의 「초스피드 작전」은 아스트라제네카/옥스퍼드 백신(두 번 모두 완전 용량)에 대해, 당초 계획했던 40,000명(참고 10) 중 약 11,000명의 참가자를 모집했다고 한다. "조만간 당초의 임상시험 결과가 나올 것이다. 그러나 만약 연구자들이 90% 예방률의 근거를 제시하고, 예비결과의 타당성을 뒷받침하는 증거가 추가로 확보된다면, 임상시험 프로토콜을 바꿀 용의가 있다"고 슬라위는 말했다.

지난 4월 <뉴욕타임스>에 실린 기사에서 "백신 경쟁의 선두주자"(참고 11)로 지목되었던 힐에 의하면, 최근 쏟아져 나오는 보도자료의 홍수 속에서도 백신 경쟁은 아직 끝나지 않았다고 한다. "이 경쟁은 생명을 살리기 위한 것이다"라고 그는 말했다. "내년에 많은 나라들(특히 브라질이나 인도와 같이 많은 감염이 일어나는 곳)에 더 많은 백신을 제공하여 더 많은 생명을 살린다면, 그게 진정한 승리다. 보도자료를 제일 먼저 내는 건 아무 것도 아니다."
 

※ 참고문헌
1. https://www.sciencemag.org/news/2020/11/another-covid-19-vaccine-success-candidate-may-prevent-further-coronavirus-transmission (한글번역 https://ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=324562&SOURCE=6)
2. https://www.astrazeneca.com/media-centre/press-releases/2020/azd1222hlr.html
3. https://www.ox.ac.uk/news/2020-11-23-oxford-university-breakthrough-global-covid-19-vaccine
4. https://ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=324447&SOURCE=6
5. https://www.sciencemag.org/news/2020/11/more-data-its-covid-19-vaccine-russia-institute-offers-new-evidence-success (한글번역 https://ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=324622&SOURCE=6)
6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5086995/
7. https://www.nature.com/articles/d41586-020-03248-7 (한글번역 https://ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=324241&SOURCE=6)
8. https://www.sciencemag.org/news/2020/11/covid-19-vaccine-trial-complete-pfizer-and-biontech-update-their-promising-result (한글번역 https://ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=324385&SOURCE=6)
9. https://jvi.asm.org/content/76/17/8875.abstract
10. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04516746?term=AstraZeneca&cond=COVID-19&draw=2&rank=4
11. https://www.nytimes.com/2020/04/27/world/europe/coronavirus-vaccine-update-oxford.html

※ 출처: Science https://www.sciencemag.org/news/2020/11/after-dosing-mix-latest-covid-19-vaccine-success-comes-big-question-mark
 

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양병찬 (약사, 번역가)

서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리...

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  댓글 1 댓글작성: 회원 + SNS 연동  
회원작성글 Tz  (2020-11-27 10:40)
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항상 좋은 정보 감사합니다. 임상시험기간이 짧은 코비드 백신에 대해 이러한 다양한 관점에서의 논의가 추후에 좀 더 효과적이고 안정적인 백신이 나올 수 있는 밑바탕이 될 듯 합니다. 물론 미국과 영국의 기업에서 개발중인 백신에 대한 상호간의 보이지 않는 war도 존재하겠지만..
 
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