세계 1호 인도서 승인…DNA 백신 개발 탄력받나

'피부 내' 무바늘 주사 방식 장점 부각

진원생과·이노비오·바이오넷 등 피내 방식 개발

[시애틀(미 워싱턴주)=AP/뉴시스]지난 3월16일 미 시애틀의 카이저 퍼머넌트 워싱턴 건강연구소에서 한 남성이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신 개발을 위한 1단계 안전 연구 임상실험을 위해 백신 주사를 맞고 있다. 하버드 의대 연구진은 20일(현지시간) DNA 백신을 25마리의 붉은털원숭이에게 예방접종한 뒤 원숭이들에게 항체가 형성됐다고 발표했다. 2020.05.21

[서울=뉴시스] 송연주 기자 = 세계 첫 DNA 기반의 코로나19 백신이 최근 인도에서 긴급사용승인 받아, DNA 백신 개발에 탄력이 붙을지 주목된다.

지난 2일 세계적인 과학저널 네이처(Nature)는 인도 제약사 자이더스 캐딜라가 DNA 코로나 백신 '자이코브-디'(ZyCov-D)를 인도에서 긴급사용승인 받은 것을 보도하며, 그 의미를 조명했다.

이 백신은 고속분사 주사 시스템을 활용해서 바늘 없이 접종 가능한 게 특징이다. DNA 백신은 mRNA(메신저 리보핵산) 백신과는 달리 세포핵까지 전달해야 면역반응을 일으켜 항원을 생성하는데, 약물을 전달하기 어렵다는 지적을 받아왔다. DNA 백신 개발에 대부분 활용되는 근육 내 투여방식은 근육 조직에선 면역세포를 만날 기회가 적어 면역반응을 일으키기 어렵다는 한계가 있었다.
 
이를 해결하고자 자이더스는 근육 내 투여가 아닌 피부 내(피내)에 투여하는 방식을 선택했다. 피부 아래 조직에는 면역세포가 풍부해 근육보다 DNA를 효율적으로 포착하는 데 도움된다는 설명이다. 인도 아쇼카 대학의 바이러스학자인 샤히드 자밀(Shahid Jameel) 박사는 "피내 방식은 근육보다 DNA를 효율적으로 포착하는 데 도움된다"고 말했다.

전문가가 주목한 또 다른 점은 이 백신의 고속분사식 방식이다. DNA 백신은 DNA가 세포 안으로 잘 전달되지 않는 특징 때문에 많은 경우에 주입 시 전기천공기(EP)를 사용한다. 세포에 전기 자극을 줘서 일시적으로 구멍을 만들고 이 안에 DNA를 바로 넣는 형태다. 따라서 전기천공기에 따른 통증이 단점으로 꼽혀 왔다. 이와 달리 자이코브-디는 고압분사를 통해 피부를 빠르게 관통하는 '무바늘 주입장치'로 투여해 통증이 덜하다는 설명이다. 미국 파마제트의 고속분사 주사시스템 '트로피스'를 이용한다.

이 백신은 2만8000명 이상이 참여한 임상을 통해 67%의 예방효과를 보였다. 이는 90% 이상을 보인 mRNA 백신들보다 낮은 수치지만 자이코브-디는 변이 확산 상황에서 변이를 포함한 예방률이기에 비교하는 게 적절치 않다고 자밀 박사는 언급했다.

다만, 3번이나 접종(한달 간격)해야 하는 점은 단점으로 지적됐다.
 
현재 전 세계에서 10여개 회사가 임상시험 단계의 코로나19 DNA 백신을 개발 중이다. 미국 이노비오가 INO-4800의 임상 3상을 진행할 계획이고, 일본 안제스는 AG0302의 2·3상 단계에 있다. 국내에선 제넥신(GX-19N)과 진원생명과학(GLS-5310)이 각 2·3상, 2상을 진행 중이다. 태국 바이오넷은 1상 단계에 있다.

이 중 이노비오, 진원생명과학, 바이오넷 등이 피부 내 접종방식으로 개발 중이다. 2a상 중인 국내 진원생명과학은 백신의 세포 내 전달 방식으로 흡인작용 피내접종기(Gene-Derm)를 이용하고 있다. 주사기를 통해 백신을 피부 내로 투여한 후 백신 액상이 피부 위에 볼록 올라왔을 때 흡인압력을 가해 DNA가 세포 내로 들어가게 하는 방식이다.
 
진원생명과학 관계자는 "동물실험을 통해 우리의 흡인 접종기와 자이코브-디에 사용된 고속분사식 접종(파마제트 '트로피스')의 효과를 확인했더니 흡인 접종기에서 동등 이상의 면역원성이 유도되는 것을 확인했다"며 "해당 내용의 논문 투고도 준비 중이다. 또 2회 접종 백신으로 개발 중이라 개발 완료 시 더 편리할 수 있다"고 말했다.

이어 "이제 DNA 백신도 코로나19 백신의 흐름 속에 들어와, 신종감염병 예방의 기능을 보여줬다"며 "DNA 백신은 빨리 만들어낼 수 있고 오래 보관 가능하며 배송 때 온도 제약을 받지 않는 장점이 있다"고 말했다.


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