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인간과 과학 5개 과제중 1개를 예제로 올립니다.
학우님들께서 관심있는 분야에 해당한다면, 잘 요약 작성하여 좋은 점수 받으세요
<예제>입니다.
과제명 : 코로나 바이러스(covid-19) 백신의 종류를 조사하여 그것들의 특징과 부작용을 정리하시오.
I. 서 론
2020년 1월, 세계보건기구에서는 코로나바이러스의 전세계적 확산으로 인해 ‘국제적 공중보건 비상사태’를 선포하였다. 이 바이러스는 중증 급성호흡기증후군의 변종으로 생긴 것으로 공중보건에 심각한 문제를 주고 있다. 코로나19에 관련하여 이용할 수 있는 치료제 및 백신이 없어 전세계적으로 전 세계적으로 코로나19 백신의 신속한 개발이 추진되고 있다.
이와 더불어 국내 및 해외 규제기관에서는 코로나19 치료제 및 백신 개발의 신속성, 안전성 및 효과성을 위해 다양한 신속심사제도 프로그램을 운영하고 있다. 이러한 제도는 코로나19 치료제 및 백신의 임상 검증과 후보 백신의 평가를 가속화하여 신속하게 승인할 수 있다. 또한 신속하게 승인된 백신이 대중에 보급된다면 집단 면역을 구축하고 백신을 접종한 개인과 지역사회를 보호할 수 있다.
현재 많이 접종되는 화이자와 모더나 백신이 여러 국가에서 진행되고 있는 만큼 백신의 안전성과 효과에 대해 이목이 쏠리고 있다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 화이자 백신의 아나필락시스, 즉 심각한 알레르기 반응이 나타나는 사례가 독감 백신보다 10배 높다고 했다. CDC는 화이자와 모더나 백신의 주요 성분인 PEG(Polyethylene glycol) 분자가 강력한 알레르기 반응을 유발할 수 있는 것으로 분석했다. PEG는 의약품과 화장품, 세포 실험 등에 다양하게 쓰인다.
집단 면역 형성과 개인 및 지역사회의 감염 확산을 방지하기 위해서는 백신접종이 가장 중요하지만, 다른 감염병 백신에 비해 급속도로 개발되어 백신에 대한 안전성, 효과, 부작용 등에 대한 우려로 백신접종에 대한 기피현상이 나타나고 있다.
부작용을 무시해도 된다는 건 아니다. 다만 현 상황에선 접종의 편익이 부작용에 대한 불안감보다는 분명 크다. 맛있는 음식 고르듯이 더 좋은 백신을 기다리는 것보다는 공급이 가능한 백신을 신뢰하고 사용해도 된다는 것을 국민들에게 이해시킬 필요가 있다.
이 레포트는 코로나 바이러스(covid-19) 백신의 종류를 조사하여 그것들의 특징과 부작용을 정리하였다.
II. 코로나바이러스(covid-19) 백신
1) 코로나 바이러스(covid-19)란?
코로나바이러스감염증-19는 국내 법정 감염병 중 제 1 급 감염병 신종감염병증후군에 속한다. 중증급성호흡기증후군(SARS)나 중동호흡기증후군(MERS)과 전파경로는 유사하지만, 선행 감염병에 비해 급격한 속도로 확산이 이루어짐에 따라, 중국뿐만 아니라 전세계적으로 코로나바이러스감염증-19 확진자가 급증하고 있다.
판데믹 상황과 위기경보 ‘심각’ 수준에 따라 질병관리청 중앙방역대책본부에서도 코로나바이러스감염증-19 의 임상 양상, 역학적 특성에 대한 정보가 구체적으로 밝혀질 때까지 법적 근거인「감염병 예방 및 관리에 관한 법률」에 따라 대응체계와 대응 방안을 제시하여 예방 조치를 시행하고 있다.
코로나바이러스감염증-19 확산 차단 및 예방 등 방역 강화를 위해 법률에 따라 마스크 착용을 의무화하는 행정명령을 2020년 11월 13일부터 시행하여 적용하고 있다. 아울러 최근에는 ‘델타 변이’ 바이러스로 인해 확진자가 증가하여 정부는 수도권의 '사회적 거리두기' 4단계·비수도권 3단계를 실시하고 있으며, 이러한 고강도 거리두기에도 수그러들기는커녕 기승을 부리고 있다.
2) 코로나 바이러스(covid-19) 백신
코로나 바이러스는 Nidovirales목 Coronaviridae과에 속하며 알파, 베타, 감마 및 델타의 4개의 속으로 다시 나뉘며, 이 중 알파 또는 베타 속에 속하는 바이러스가 인체와 포유동물 감염을 일으킨다. COVID-19를 유발하는 바이러스는 SARS-CoV-2로 명명되었으며, 전체 유전체 염기서열 분석 결과 베타 코로나바이러스에 속하고 SARS-CoV와 Middle East respiratory syndrome-related coronavirus(MERS-CoV)의 염기서열과 각각 79.0%, 51.8% 일치하는것으로 밝혀졌다.
SARS-CoV-2에 감염된 사람은 가벼운 증상에서 중증 질환까지 다양한 범위의 증상이 나타난 것으로 보고되었으며, 발열, 마른기침, 피로감이 일반적인 증상이고, 몸살, 인후통, 설사, 결막염, 두통, 미각 또는 후각 상실, 피부 발진, 손가락 또는 발가락 변색이 드물게 나타난다. 경미한 증상을 보이는 경우 인플루엔자와 유사한 증상을 보인다.
현재, WHO 자료에 따르면 102 종의 백신이 임상 개발 진행중에 있으며, WHO의 긴급사용목록(Emergency Use Listing)에 총 5 종의 백신이 등재되어 있으며,FDA에는 3 종의 백신이 긴급사용 승인되었다. WHO와 FDA에서 사용이 허가된 백신 5 종의 플랫폼은 messenger RNA (mRNA) 백신, 바이러스 벡터 백신, 불활성화 백신이다.
2. 코로나 바이러스(covid-19) 백신의 종류
1) 화이자 백신 (Pfizer-BioNTech)
(1) 특징
RNA 백신에 속한다. Comirnaty로 알려진 이 백신은 미국을 포함한 여러 국가에서 비상용으로 승인되었다. 임상 시험에서 백신의 효능이 90%가 넘는 것으로 나타났다. 2020년 12월 11일 긴급사용허가(EUA)를 받아 FDA가 승인한 최초의 백신이 되었다.
mRNA 백신은 스파이크 단백질 유전물질, 유전자를 암호화한 mRNA를 사용하는데, 바이러스와 숙주 세포막이 융합되기 전 상태의, 단백질을 발현시키는 mRNA를 주입하여 면역을 획득하는 것이 주요 기전이다.
mRNA는 반응성이 높아 직접 주입시 안정성이 떨어지기 때문에 체내 투여를 위해 지질 나노입자(lipid nanoparticle, LNP)를 전달체로 활용한다. 체내에 투여된 백신은 LNP가 체내 세포에 결합하고 mRNA 를 세포질로 방출한다. 세포의 리보솜과 transfer RNA(tRNA)는 mRNA의 유전정보를 해독해 스파이크 단백질을 생성하고, 항원제시세포(antigen presenting cell, APC)가 이 스파이크 단백질 항원을 흡수해 APC 표면에 펩타이드 항원을 제시하며, 이를 CD4+ T 세포와 CD8+ T 세포가 반응하여 면역반응을 발생시킨다. 또한 기억 B 세포와 기억 T 세포가 이를 기억해 면역을 유지해주는 기전이다.
(2) 부작용
코로나19 접종 이후 흔하게 발생할 수 있는 국소 이상반응은 접종부위 통증, 부기, 발적 등이 있으며 전신 이상반응은 발열, 피로감, 두통, 근육통, 구토 등이 있다. 이는 우리 몸에 면역반응이 생기고 있다는 징조이니 너무 우려하지 않아도 된다. 만약 증상이 심할 경우 반드시 병원을 찾아 의사의 지도 아래 적절한 의약품을 복용해야 한다.
2) 모더나 백신 (Moderna)
(1) 특징
RNA 백신에 속한다. 바이러스 단백질(항체)을 만들 수 있는 유전물질(mRNA)을 지질로 된 작은 주머니에 감싸 인체에 주입하는 핵산 백신이다. 메신저 RNA로 불리는 mRNA를 이용한다. mRNA는 체내에서 특정 단백질을 만드는 DNA 정보를 실어 나른다. 살아있는 바이러스의 독성을 약화해 체내에 넣는 방법이 아닌, mRNA를 이용해 코로나바이러스의 스파이크 단백질을 만드는 유전정보를 전달한다. 그러면 체내 면역세포가 여기에 대응할 항체를 만들어내는 방식이다.
mRNA-1273으로 알려진 이 백신은 미국, 유럽 연합 및 기타 국가에서 비상용으로 승인되었다. 임상 시험에서 백신의 효능이 90% 이상인 것으로 나타났다. 2020년 12월 18일 긴급사용허가(EUA)를 받아 FDA가 승인한 두 번째 백신이 되었다.
(2) 부작용
mRNA백신은 현재 상황에서는 매우 유용한 신속 백신 개발·생산의 원천기술임에 틀림이 없으나, 아직도 안전성이나 보관성 등 범용화나 임상현장의 보편적 신뢰성을 위해서는 개선해야 할 점들이 많은, 조금은 불완전한 초기단계의 기술일 수도 있다.
코로나19 접종 이후 흔하게 발생할 수 있는 국소 이상반응은 접종부위 통증, 부기, 발적 등이 있으며 전신 이상반응은 발열, 피로감, 두통, 근육통, 구토 등이 있다. 이는 우리 몸에 면역반응이 생기고 있다는 징조이니 너무 우려하지 않아도 된다. 만약 증상이 심할 경우 반드시 병원을 찾아 의사의 지도 아래 적절한 의약품을 복용해야 한다.
3) 아스트라제네카 백신 (Oxford-AstraZeneca)
(1) 특징
바이러스 벡터 백신에 속한다. 바이러스 벡터 백신은 바이러스의 단백질 일부를 만들어 항원으로 활용할 수 있는 유전자를 준비한 뒤 안정적이며 인체에 무해한 다른 바이러스에 끼워 넣어 만든다. 아스트라제네카는 이미 독감백신에 많이 사용된 적이 있는 아데노바이러스5형(Ad5)을 운반체(벡터)로 이용했다. 아데노바이러스는 침팬지에 감기를 유발하는데, 여기서 독성을 없앤 뒤 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질 유전자를 집어넣어 만들었다. 면역세포가 스파이크 단백질을 감지하면 항체를 생성할 수 있도록 하는 원리다.
AZD1222 또는 Covishield로 알려진 이 백신은 영국, 인도, 멕시코 및 기타 국가에서 긴급사용허가가 승인되었다. 임상 시험에서 백신의 효능이 76%인 것으로 나타났다. 이 백신은 저렴한 가격에 대량 생산되고 있으며, 냉장만 하면 되기 때문에 mRNA 백신보다 훨씬 더 널리 사용되고 있다. 아스트라제네카 백신은 보통 침팬지를 감염시키는 아데노바이러스를 유전적으로 변형시켜 개발되었다.
(2) 부작용
WHO, FDA의 긴급 사용이 승인된 백신의 경우 임상시험 과정에서 백신과 연관된 사망 사례가 보고되지 않았고 연관된 이상반응 또한 매우 낮은 발생률을 보였다. 그러나 백신 접종이 광범위하게 이뤄지기 시작한 이후 이상 사례들이 보고되고 있으며, 사망 사례 역시 보고되고 있는 상황이다. 일부 유럽 국가에서 특정 백신에 대한 접종을 중단하기도 했으나, 한국을 비롯해 대부분의 국가에서 접종 중단에 따른 감염의 위험보다 백신접종의 이점이 높다고 판단하여 접종을 권고하고 있다.
이는 우리 몸에 면역반응이 생기고 있다는 징조이니 너무 우려하지 않아도 된다. 만약 증상이 심할 경우 반드시 병원을 찾아 의사의 지도 아래 적절한 의약품을 복용해야 한다.
4) 얀센 백신 (Johnson & Johnson)
(1) 특징
바이러스 벡터 백신에 속한다. Ad26.COV2.S라고 하는 이 백신은 2021년 2월 27일 긴급사용허가가 승인되어, 미국에서 세 번째 코로나바이러스 백신이 되었다. 또한 2회가 아닌 1회 접종만으로도 안전하고 효과적인 것으로 나타났다.
아데노바이러스를 운반체로 이용한 백신은 1회 접종 후 아데노바이러스에 대한 면역이 사람 몸에 형성되면 추가 접종이 어려워진다. 어떤 경우 특정 아데노바이러스 형에 면역을 가진 사례도 존재한다. Ad26와 아데노바이러스35형(Ad35)은 Ad5와 유전적으로 완전히 구분되며 사람들 사이에서 낮은 혈청학적 유병률을 보인다.
(2) 부작용
예방접종 후 이상반응 발생 및 조치를 위하여 모든 접종 완료자는 예방접종 후 15~30분간 접종기관에 머물러 이상반응 발생 여부를 관찰하고, 귀가 후에도 적어도 3시간 이상 주의 깊게 관찰해야 한다.
5) 스푸트니크 V 백신 (Gamaleya)
(1) 특징
스푸트니크 V 백신은 두 가지 아데노바이러스인 Ad5와 Ad26의 조합으로 생산되었다. 두 종류의 아데노바이러스를 결합하여 면역 체계가 백신을 이물질로 인식하여 파괴하는 상황을 피할 수 있게 생산되었다. 이 회사는 아스트라제네카의 백신과 결합하여 효능을 더 높일 수 있는지 연구 중이며, Sputnik Light라고 불리는 단일 용량 버전의 백신에 대한 시험도 시작했다.
(2) 부작용
백신을 접종한 뒤에는 주사 맞은 부분의 통증과 발열 등의 가벼운 증상을 앓을 수 있다. 이는 우리 몸에 면역반응이 생기고 있다는 징조이니 너무 우려하지 않아도 된다. 만약 증상이 심할 경우 반드시 병원을 찾아 의사의 지도 아래 적절한 의약품을 복용해야 한다.
6) 기타
노바백스 백신(Novavax)은 재조합 백신에 속하며, 96% 효능을 가진다. 재조합 백신은 유전자재조합 기술을 이용해 만든 백신이다. 코로나19 바이러스의 표면항원 단백질을 직접 주입해 면역반응을 유도하며, 일반적으로 면역증강제가 포함된 제형을 필요로 하는 것으로 알려져 있다. 가장 많이 사용하는 방식 중 하나로, 안전성이 가장 높은 것으로 전해진다.
B.1.1.7 변이 바이러스에 대해 86%, B.1.351 변이 바이러스에 대해 49% 효과를 가진다. NVX-CoV2373으로 알려진 이 백신은 지난 3월 임상 3상을 마쳤으며 곧 긴급승인허가가 날 것으로 보인다. 새로운 변이 바이러스에 효과적인 백신 또한 개발 중에 있다.
시노팜 백신(Sinopharm)은 중국, 바레인 및 아랍 에미리스에서 승인된 백신이다. 중국 정부는 이 백신을 승인하여 접종 중에 있지만 아직 임상 3상 결과를 발표하지 않은 상태이다.
시노백 백신(Sinovac)은 브라질과 터키에서 시행된 시험을 통해 안전성과 효능을 보여주었지만, 두 나라에서 시행된 연구는 현저하게 다른 결과를 제공했다. 시노박은 지난 4월 3일 연구에 대한 일부 자료를 공개했지만, 아직 결과 내용을 학술지에 게재하지 않았다. 그럼에도 불구하고 중국은 2월 6일 시노백 백신이 제한적으로 사용될 수 있도록 승인했다.
바라트 바이오텍 백신(Bharat Biotech)은 인도에서 만들어진 최초의 코로나바이러스 백신이다. 바라트 백신에 대한 안전성과 효능을 알 수 있는 임상 3상 데이터가 발표되기 전 승인이 내려졌다. 두달 후 발표된 보고서에 따르면 코백신은 코로나19에 대해 78%의 효능을 가지고 있으며, 중증 코로나19에 대해서는 100%의 효능을 나타냈다.
III. 결 론
코로나19 사태 발생 이후 시행된 사회적 거리두기, 국경봉쇄 등에 따른 경제활동 일시적 중단에 따른 수출 타격이 관련 업종을 비롯해 국내 실물경기와 증시에 단기적으로 영향을 미쳤으나, 팬데믹 선언 이후 각국의 다양하고 적극적인 재정통화정책 대응과 각국 제약사들의 백신 개발, 접종 이후 집단 면역 형성에 대한 기대한다.
국내 백신 접종을 원활하게 하려면 무엇보다 모더나 화이자 아스트라제네카 등 백신들에 대한 과도한 비교 분석을 자제해야 한다. 현재 가용한 백신을 최대한 동원해, 가능한 한 백신접종률을 지속적으로 상승시키는 것이 가장 중요하다.
다들 모더나를 선호하는 분위기이지만 여기에 확실한 과학적 근거가 있는 것도 아니다. 러시아나 중국산 백신이 아닌 한, 국내에서 사용 중인 벡터 백신과 mRNA백신 간에 어떤 것이 더 안전하다, 어떤 것이 더 방어효능이 있다, 돌파감염에 대한 저항성이 어느 쪽이 더 뛰어나다는 식에 대한 검증된 결과는 정부 내에도, 과학계 내에도 아직 존재하지 않는다.
코로나19 접종 이후 흔하게 발생할 수 있는 국소 이상반응은 접종부위 통증, 부기, 발적 등이 있으며 전신 이상반응은 발열, 피로감, 두통, 근육통, 구토 등이 있다. WHO, FDA의 긴급 사용이 승인된 백신의 경우 임상시험 과정에서 백신과 연관된 사망 사례가 보고되지 않았고 연관된 이상반응 또한 매우 낮은 발생률을 보였다. 그러나 백신 접종이 광범위하게 이뤄지기 시작한 이후 이상 사례들이 보고되고 있으며, 사망 사례 역시 보고되고 있는 상황이다. 일부 유럽 국가에서 특정 백신에 대한 접종을 중단하기도 했으나, 한국을 비롯해 대부분의 국가에서 접종 중단에 따른 감염의 위험보다 백신접종의 이점이 높다고 판단하여 접종을 권고하고 있다.
실제 질병관리청의 데이터에 따르면 국내외 전체 접종건 대비 이상반응 신고율은 1% 미만으로 파악된다. 평균적으로 백신 개발에는 10.71년이 소요됨에도, 유례없는 COVID-19 사태로 인해 안전성 확인을 위한 대규모 임상 과정이 생략된 상태에서 사용이 시작된 만큼 지속적인 안전성 데이터 확보 및 관찰이 필요할 것으로 보인다.
참고문헌
이필렬, 인간과 과학, 한국방송통신대학교 출판문화원, 2019.
오마이뉴스, 코로나19 신규확진 2050명…1주일 만에 다시 2천 명대·수도권 재확산, 2021, 9, 8.
질병관리청, 코로나19 백신 및 예방접종, https://ncv.kdca.go.kr
질병관리청, http://ncov.mohw.go.kr/baroView.do?brdId=4&brdGubun=41