코 속 투여 ‘비강백신’ 코로나19 방어 효과적?

호흡기를 통해 침입하는 코로나19 바이러스를 보다 효과적으로 방어하기 위해 코 속에 백신을 투여하는 비강백신에 대한 가능성이 제기되어 주목된다.

병원체 감염경로에 방어면역을 구축하게 되면 병원체의 침입을 막는 효과적인 방법 중 하나가 될 것이며 기대감을 드러냈다. 

생명공학정책연구센터는 지난 11일 ‘코로나19 비강백신’ 연구 보고서를 통해 “많은 병원체는 점막을 통해 감염되기 때문에 점막면역(mucosal immunity)은 외부로부터 침입한 병원체에 대한 첫 번째 방어 역할을 수행할 수도 있다”고 평가했다. 

보고서에 따르면 점막백신(mucosal vaccine)은 전신면역반응(systemic immune response)뿐만 아니라, 동시에 점막면역반응(mucosal immune response)도 유도할 수 있다. 

점막면역의 중요한 특징 중의 하나로 점막 표면에 항원 특이적 IgA를 분비해, 외부 병원성 미생물들의 침입에 대해 인체를 효율적으로 방어하게 된다. 

또한 점막백신은 주사바늘을 사용하기 않기 때문에 통증이나 거부감이 없고, 안전하고 쉽게 투여할 수 있다는 이점을 보유한다. 

특히 병원체들의 침입경로에 면역반응을 유도하기 위해서는 백신의 투여경로(immunization route)가 중요한 고려사항이 된다. 

처음 경구(oral) 투여를 통한 점막백신이 개발되었고, 이후 비강(nasal), 직장(rectal), 질내(vaginal), 설하(sublingual) 등 다양한 점막루트들이 연구되고 있으나, 상용화된 점막백신의 투여경로는 경구와 비강이다. 

경구 투여는 실제 소아마비를 유발하는 폴리오바이러스에 대한 폴리오경구백신이 처음으로 상용화됐고, 폴리오경구백신은 전신 면역반응뿐만 아니라, 폴리오바이러스의 감염 경로인 장(intestine)에서 점막 IgA를 유도하기도 한다. 이후 로타바이러스, 살모넬라, 콜레라에 대한 경구백신이 상용화됐다. 

비강 투여는 인플루엔자 바이러스에 대한 비강백신인 FluMist가 상용화 단계에 있다. 

보고서는 “비강백신은 비강 및 상기도 내에 IgA, B세포, T세포를 유도하는 동시에 IgG(폐)를 유도해 감염을 더 효과적으로 예방하고 바이러스 배출을 감소시킨다”고 설명했다. 

반면에 근육백신은 IgG를 유도해 폐 감염을 예방하지만, 상대적으로 비강 감염 방어력이 낮고 더 많은 바이러스를 배출한다는 것이다. 

비강백신 임상률 7% 불과, 연구개발 필요

그러나 현재까지 코로나19에 대해 개발 중인 약 100개의 백신 가운데 7개만이 비강백신으로 임상시험이 진행 중이다. 

보고서는 “아직 mRNA 기반의 비강백신은 임상시험 목록에 없지만, 향후 비강접종 방식의 mRNA 백신 개발 성공은 비강의 적절한 세포 유형을 표적으로 하는 지질 나노입자 개발에 달려 있을 것으로 예상된다”고 말했다. 

또한 보고서는 “궁극적으로 예방접종의 목표는 장기간 지속 가능한 보호면역 유도”라며 “효과적인 예방접종 전략이 단일경로를 통한 백신 투여로 제한될 필요는 없다”고 강조했다. 

더불어 “현재 인체에 널리 사용되는 대부분의 백신은 근육 주사제 백신”이라며 “질환종류나 접종자의 건강 상태에 따라 안전성과 효능, 사용 편의성이 더 우수한 점막백신에 대한 연구개발이 필요하다”고 덧붙였다.