코로나19 변이바이러스 “백신의 항체중화능력 약화” 확인
남아공發 변이바이러스 백신 효과 12분의 1 수준으로 떨어뜨려
전문가들 “변이속도보다 백신접종 속도와 규모 늘려야” 조언

지난해 말부터 코로나19 백신 접종이 시작된 나라들이 늘고 있지만 동시에 코로나19 변이 바이러스들도 속속 등장하고 있다. 영국, 남아프리카공화국, 브라질 코로나19 변이바이러스를 포함해 최근에는 지금까지 발견된 변이 바이러스들 중 최악이라는 미국발 변이바이러스까지 나오고 있는 상황이다.

과학계에서 가장 주목하고 있는 부분은 이들 변이 바이러스가 현재 접종되고 있는 백신에 내성을 갖고 있는가라는 점이다. 백신 내성에 대한 직접적인 증거는 나오지 않고 있지만 실험실 수준의 연구를 통해 이들 변이 바이러스들이 백신을 완전히 무력화시킬 정도는 아니지면 백신의 효과를 크게 떨어뜨릴 가능성은 높다는 연구결과들이 나오고 있어 우려가 커지고 있다.

우선 미국 컬럼비아대 의대 일반의 및 외과의학부, 의대 미생물학·면역학부, 감염병연구부, 화학과, 마음·뇌·행동연구소, 국립보건원(NIH) 백신연구센터, 리제네론 제약사 공동연구팀은 ‘B.1.351’로 알려진 남아공 변이바이러스와 ‘B.1.1.7’로 이름붙여진 영국발 변이바이러스에 대한 항체중화능력을 평가한 결과 바이러스들의 저항성이 커졌다는 것을 확인했다고 9일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 과학저널 ‘네이처’ 8일자에 실렸다.

연구팀은 코로나19에서 회복한 환자 20명의 혈장과 백신접종을 받은 22명의 혈장, 30개의 단복사 항체로 남아공발, 영국발 코로나19 변이바이러스 중화능력을 측정했다. 그 결과 이들 변이 바이러스들이 항체중화에 대한 내성이 있는 것으로 확인됐지만 영국발 코로나19 변이 바이러스는 현재 백신으로도 충분히 대응이 가능한 것으로 조사됐다. 반면 남아공발 변이 바이러스는 혈장 치료를 통한 항체 중화 효과가 9분의 1 수준으로 떨어졌고 백신을 통한 항체 중화효과도 10~12분의 1 수준으로 감소한 것이 확인됐다.

또 미국 세인트루이스 워싱턴대 의대, 병리학·면역학과, 분자미생물학과, 텍사스대 의대 생화학·분자생물학과, 인간감염 및 면역학연구소, 텍사스대 부설 사우스웨스턴메디컬센터, 백신과학연구센터, 벤더빌트대 의대 백신연구센터, 비르 바이오테크놀로지사, 스위스 후맘스 바이오메드사 공동연구팀도 남아공발, 영국발 코로나19 변이바이러스를 대상으로 화이자 백신의 항체 중화효과를 실험했다.

그 결과 컬럼비아대 연구팀과 비슷한 결과를 얻었다. 영국발 변이 바이러스에 대해서는 기존 코로나19 바이러스와 항체 중화효과에 큰 차이가 보이질 않았지만 남아공발 코로나19 변이바이러스는 백신의 항체 중화효과가 눈에 띄게 줄어드는 것이 관찰됐다. 연구팀은 바이러스의 스파이크단백질 484번과 501번 위치에 변이가 발생한 다른 바이러스들에 대해서도 백신의 효과가 떨어질 수 있다고 밝혔다.

마이클 다이아몬드 워싱턴대 의대 교수(면역학)는 “이번 발견은 실험실 수준의 연구결과이기는 하지만 백신이 코로나19 변이바이러스에 효과가 떨어질 수 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “이 같은 상황에서는 빠른 접종으로 변이를 최소화하는 것이 필요하며 변이 바이러스에 감염된 환자의 치료법도 일부 조정이 필요할 것”라고 말했다.오스트리아 과학아카데미 분자의학연구센터와 빈대학 바이러스학연구센터를 중심으로 스위스, 러시아 과학자들이 참여한 공동연구팀은 코로나19 바이러스 분리주 747개로 심층 염기서열 분석한 결과 바이러스에 감염된 세포를 처리하는 역할을 하는 면역T세포의 활성화를 억제하는 변이 펩타이드가 발견됐다는 연구결과를 의학분야 국제학술지 ‘사이언스 면역학’ 4일자에 발표하기도 했다.

바이러스에 감염된 세포 표면 단백질과 결합하는 펩타이드는 감염 세포를 파괴하는 면역세포 활성화에 중요한 역할을 한다. 이번 연구에 따르면 변이 바이러스에는 펩타이드가 결합하기 어려워져 바이러스의 활동을 억제하기 쉽지 않다는 것이다. 이는 면역기능을 활성화시켜 코로나19 바이러스를 막는 백신의 효과가 떨어질 가능성이 크다는 것을 의미하기도 한다.

앞서 연구를 주도한 세계적인 바이러스 학자 데이비드 호 컬럼비아대 교수는 “바이러스의 특성상 시간이 지날수록 변이는 계속 나타날 수 있는 만큼 현재 개발된 백신의 접종속도를 높여 집단면역을 형성해 바이러스 전파와 변이 가능성을 최대한 억제하는 것이 무엇보다 중요하다”고 강조했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr