- 모더나, 반셀 CEO “2020년 1월 설계한 백신과 12월 FDA 승인 백신과 분자 하나 안 틀려”
바이오엔텍, 투레시 CMO “단백질로 기능하는 모든 것 mRNA로 대체 가능” … 낙관론 속 항암제 개발은 난항
모더나와 화이자-바이오엔텍 코로나19 백신, 세상에 단 두 개의 mRNA 치료제다. mRNA 치료제는 1970년대부터 연구되기 시작해 이제 약 50년이 됐다. 엄청나게 높은 시장가치를 지녔으되 난공불락처럼 여기지던 아성이 지난해에야 두 신종코로나바이러스감염증(COVID-19, 코로나19) 치료제 승인으로 무너졌다.
코로나19 대유행 4년 전 모더나와 바이오엔텍은 검증되지 않은 어설픈 기술로 간주됐다. 특히 모더나는 2017년 1월 약 10억달러의 현금을 빌앤멜린다게이츠재단(Bill & Melinda Gates Foundation)과 글로벌헬스파트너십(Global Health Partnership)로부터 받았다. 미국 보건복지부 산하 첨단바이오의약품연구개발국(Biomedical Advanced Research and Development Authority, BARDA)로부터 여러 차례 보조금을 받았지만 시중에 내놓은 제품은 없었다.
모더나가 감염병, 면역종양학, 심혈관질환 등의 백신과 치료제가 포함된 12개의 mRNA 신약후보물질을 공개 업데이트한 것은 2017년 1월이 처음이었다. 바이오엔텍의 노력은 대부분 종양학 분야에서 이뤄졌다. 하지만 지금까지 mRNA 치료법은 모두 약속뿐이었고 아무런 영향력도 미치지 못했다.
카탈린 카리코(Katalin Kariko)는 1970년대에 고국 헝가리에서 일하면서 mRNA 치료법을 연구하기 시작했다. 그녀와 가족은 1985년 필라델피아에 있는 템플대에서 일하기 위해 헝가리를 떠나 미국으로 갔고, 이후 펜실베이니아주립대 의대로 다시 옮겼다. 그러나 그녀의 연구는 너무 급진적이고 재정적으로 너무 위험하다고 여겨졌다.
결국 자금 제공자들의 만류에도 불구하고 그녀와 펜실베이니아대 동료 드류 와이스만(Drew Weissman)은 합성 mRNA를 이용한 접근법을 개발했다. 이것이 코로나19 백신의 기초가 됐고 현재 키리코는 바이오엔텍의 수석 부회장이다.
스테판 반셀(Stephane Bancel) 모더나 CEO는 실리콘밸리 벤처캐피탈 회사인 안데르센 호로위츠(Andressen Horowitz)가 만든 16z 팟캐스트(16z podcast)에서 그의 경력의 전부라 할 수 있는 감염병 연구를 어떻게 수행했는지 설명한 바 있다.
그는 “감염병 발생에 대한 감을 키웠다”고 말했다. 그가 하는 일 중 하나는 매일 아침 일어나서 월스트리트 저널과 파이낸셜타임즈를 읽는 것이다. 2019년 크리스마스와 새해 사이에 중국에서 폐렴과 같은 증상을 보이는 새로운 병원균이 있다는 기사가 눈에 띄었다.
그는 국립알레르기감염병연구소(NIAID)의 앤서니 파우치의 밑에서 일했던 바니 그램(Barney Gram)과 정기적으로 함께 일했고 그 바이러스에 대해 묻는 이메일을 그에게 보냈다. 그는 당시 알려진 것이 거의 없다는 말을 들었다. 아마도 그것은 바이러스, 그 중에서도 새로운 코로나바이러스일 것이고, 며칠 후면 중국인들이 그 바이러스의 염기서열을 온라인에 게재할 것이라는 말을 들었다.
반셀은 “2020년 1월 11일, 중국인들은 이 염기서열을 인터넷에 올렸고 모더나의 팀은 백신을 설계하기 위해 이 염기서열을 사용했다. 바니의 팀도 똑같이 했다. 그리고 48시간 뒤에 노트를 공유했을 때, 그들은 정확히 똑같은 백신을 고안했다”고 말했다.
이것의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 바이러스 게놈에 대한 디지털 정보를 사용하여 바이러스의 샘플을 실제로 확보하지 않고도 48시간 내에 백신을 설계할 수 있었다.
반셀은 “가상 환경에서는 물리적 바이러스에 접근할 수 없다고 생각했다. 우리는 백신을 설계했고 미국 국립보건원(NIH)과 모더나에서 두 팀을 꾸렸는데 백신 디자인에 실수를 할까봐 걱정했기 때문이다. 그래서 두 팀이 말 그대로 이틀 후에 백신 디자인 노트를 비교했는데 정확히 일치해 매우 기뻤다. 왜냐하면 그것은 코로나19 발병의 시작이었고 우리 일상에 중대하게 관여할 것임을 알았기 때문이다. 우리는 1상에 들어가기 위한 제품을 만들기 시작했다. 그리고 정말 놀라운 것은 2020년 12월 17일 FDA가 검토한 백신이 그해 1월에 우리가 가상으로 디자인했던 백신과 똑같다는 것이다. 우리는 한 개의 원자도 바꾸지 않았다. 정확히 같은 분자”라고 말했다.
이제 mRNA 기술은 1세기만의 사상 최악의 세계적 유행병을 기록적인 시간 안에 종식시키기 위해 속도를 내면서 개념증명 장벽을 뚫었다. 연구원들은 mRNA 치료법이 다음에 어디로 갈지 찾고 있다. 연구의 초기 후원자들이 믿었던 것처럼, 하늘에도 한계가 있을 것으로 보고 있다.
예일대의 한 연구팀은 최근 말라리아 백신을 접종하기 위한 유사한 RNA 기반 접근법에 특허를 얻었다. 화이자는 편집이 너무 쉽기 때문에 계절독감 백신에 mRNA를 사용할 계획이라고 말했다.
바이오엔텍은 암 치료법을 연구하고 있다. 인체 면역체계가 진행성 암을 예방하는 데 도움을 주는 특정 종양과 관련된 주문형 단백질을 제조할 수 있는 개별화된 치료법이다. 다른 접근 방식에서, mRNA 치료는 쥐 모델에서 다벌송경화증의 진행 속도를 늦추고 역전시켰다.
바이오엔텍의 오즐렘 투레시(Özlem Türeci) 최고의학책임자(CMO)는 “mRNA가 이전보다 훨씬 광범위하게 변혁적인 것을 확신하고 있다”며 “원칙적으로 단백질로 할 수 있는 모든 것은 mRNA로 대체될 수 있다”고 아틀란틱(The Atlantic) 지와의 인터뷰에서 밝혔다.
다만 이것은 제한이 없다는 말이 아니다. 화이자-바이오엔텍과 모더나 백신이 보여줬듯이 mRNA는 취약할 수 있으며 극저온 냉동과 운송이 필요함을 보여줬다. 다른 질병에 상당한 제한적일 수 있으나 감염성 질환은 더 쉽게 적용할 수 있어 매우 쉬운 타깃으로 간주될 수 있다.
NIAID 백신연구센터의 존 마스콜라(John Mascola) 소장은 아틀란틱에 “코로나19 백신 등장은 mRNA의 데뷔 파티였다”며 “과학계에서 RNA 기술은 올해 가장 큰 이야기가 될 수 있다. 우리는 그것이 효과가 있는지를 몰랐으나 이제는 안다”고 말했다.
하지만 우리가 새로운 의약품 개발 시대를 맞이하기 전에, 두 가지 제품이 이 정도까지 도달하는 데 40년 이상이 걸렸다는 사실을 상기할 필요가 있다.
투레시는 전반적인 낙관론에도 불구하고 “mRNA가 만병통치약이라고 주장하는 것은 아니다. 우리는 mRNA가 놀랄 만큼 성공적인 질병과 그렇지 않은 질병이 있다는 것을 알게 될 것이다. 우리는 모든 전염병에 대해 하나씩 그것을 증명해야 할 것”이라고 말했다.
목록
