[靑松 건강칼럼] 코로나19 집단면역(集團免疫)
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[靑松 건강칼럼] 코로나19 집단면역(集團免疫)
  • 박명윤 논설위원/서울대 보건학 박사
  • 승인 2021.01.13 09:55
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지난 11일(현지시간) 조 바이든 미국 대통령 당선인이 코로나19 백신 2차 접종을 하고 있다. 사진=AP/뉴시스
지난 11일(현지시간) 조 바이든 미국 대통령 당선인이 코로나19 백신 2차 접종을 하고 있다. 사진=AP/뉴시스

[시사주간=박명윤 논설위원/서울대 보건학 박사] 로이터(Reuters)통신은 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19) 접종을 기다리는 사람들의 심리를 이용해 돈이나 개인정보를 취하려는 온라인 사기가 미국과 유럽에서 늘고 있다고 1월 5일 보도했다. 

메신저 프로그램 텔레그램(Telegram)의 여러 채널에 백신 사진을 올리고 모더너 백신은 180달러, 화이자 백신은 150달러, 아스트라제네카 백신은 110달러에 제공할 수 있다고 광고했다. 제약회사별 백신 구매 가격(1회분, 1도스)은 3-4달러(아스트라제네카), 20달러(화이자), 25달러(모더나), 14-25달러(얀센) 정도이다.

로이터는 전 세계에서 186만8760명이 사망(2021.1.6 현재)한 코로나19 대유행 중에 영국과 미국, 유럽 등이 백신 접종을 시작했지만 접종 속도가 더디고, 우선 접종 대상자가 아닌 일반인들은 수개월 더 기다려야 하는 상황 속에서 온라인 백신 판매 사기가 급증한 것이라고 분석했다. 화이자 등 제약사들은 온라인을 통해서는 백신을 제공하지 않는다고 밝혔다.

이탈리아 경찰청은 범죄 조직인 마피아(Mapia)가 코로나 바이러스 예방 백신을 손에 넣으려는 범죄를 저지를 가능성이 크다는 내부 보고서를 만들었다고 AGI통신이 1월 6일 보도했다. 즉 백신의 공급이 수요에 비해 모자라는 상황을 노려 마피아들이 대량의 백신을 훔치는 일이 현실화될 수 있다는 내용을 보고서에 담았다. 위르겐 스톡 인터폴(Interpol, 국제형사경찰기구) 사무총장도 범죄 조직들이 백신이 보관된 창고나 백신의 선적 과정을 노릴 가능성이 있다고 경고했다.   

우리나라는 지난해 2월 20일 코로나19 첫 사망자가 발생한 지 320일 만에 1000명이 넘었다. 방역 당국에 따르면 1월 8일(0시 기준) 코로나19 누적확진자 수는 67,358명이며, 총사망자는 1081명이다. 코로나19 사망자는 작년 11월 말에는 현재의 절반 수준인 526명에 불과했지만 최근 한 달 이내에 요양시설에서 집단감염이 확산되어 437명이 숨졌다.

정세균 국무총리(중앙재난안전대책본부장)는 “가을이 되기 전에 인구의 60-70%가 백신을 맞아 집단면역을 완결토록 하는 것이 정부의 프로그램”이라고 말했다. 집단면역(集團免疫, Herd Immunity)이란 집단 내에서 구성원 대부분이 특정 감염성 질환에 대한 면역력를 가진 상태를 말하며, 집단의 총인구 중 면역성을 가진 사람의 비율로 정의한다.

‘집단면역’이란 용어는 1920년대 처음 사용되었으며, 1930년대 헤드리히(Hedrich)가 발표한 미국 메릴랜드주 볼티모어(Baltimore)의 홍역(紅疫) 역학연구에서 집단면역 현상이 확인되었다. 즉 홍역에 걸려 면역을 가지게 된 어린이가 일정 수 이상 늘어나면 새로운 감염이 줄어드는 집단면역 현상이 확인되었다. 1960년대 홍역백신(measles vaccine)이 개발되어 예방접종을 통한 집단면역이 전염병 예방의 효과적인 수단으로 대두했다.

각 개인의 면역성은 자연 감염으로부터 회복되거나 백신 접종과 같은 인위적인 방법을 통하여 얻어진다. 다양한 원인으로 인해 면역성을 잃게 되는 사람들에게는 집단면역이 중요한 보호 수단이 될 수 있다. 집단면역은 모든 감염병에 적용되는 것은 아니며, 사람들 간에 직접 전염되어 확산되는 질병에서만 작동된다. 예를 들면, 파상풍(破傷風)은 집단면역이 작동하지 않는다.

스웨덴(Kingdom of Sweden)은 자연 감염을 통한 ‘집단면역’을 추구하는 실험을 했다가 방역 실패로 심각한 내홍(內訌)을 겪고 있으며, 스테판 뢰벤 총리의 지지율도 31%로 급락해 정권마저 휘청거리고 있다. 스웨덴(인구 약 1009만명)은 1월 7일까지 확진자가 48만2284명 나왔으며 9262명이 사망했다. 이웃 노르웨이(5만3792명 확진ㆍ467명 사망)와 핀란드(3만7772명 확진ㆍ584명 사망)를 비교하면 방역 실패를 확연하게 알 수 있다.

스웨덴은 코로나19 사태 초기부터 식당과 술집 영업을 계속 허용하고 학교 수업을 이어가며 마스크 착용도 강제하지 않았다. 대다수 유럽 국가들이 강도 높은 봉쇄(封鎖) 조치를 취한 것과 달리 이동금지령 없이 국민의 자율에 맡겼다. 그러나 방역 실패로 칼 구스타브 국왕은 뢰벤 총리를 질타했다. 이에 대중교통 이용 시 마스크 착용을 의무화했으며, 모임 인원을 8명 이하로 제한하고 중등학교에 등교를 중단하고 온라인 수업으로 대체하는 등 규제를 강화했다.

우리나라 방역당국에 따르면 정부가 계약을 통해 확보한 코로나19 백신은 5600만명분이다. 즉 아스트라제네카(AstraZeneca) 백신 1000만명분을 비롯하여 얀센(Janssen) 600만명분, 화이자(Pfizer) 1000만명분, 모더나(Moderna) 2000만명분, 백신 공동 구매ㆍ배분을 위한 국제 프로젝트인 코벡스 퍼실리티(COVAX facility)를 통한 1000만명분 등이다. 정부가 확보한 백신 물량은 집단면역에 필요한 수준을 상회한다.

집단면역은 전체 인구의 60-70%에서 면역력이 형성되면 감염병 확산이 억제될 수 있다. 이에 우리나라 인구를 5000만명으로 잡았을 때 최소 3000만명 이상에서 면역력이 생겨야 한다. 방역당국은 오는 2월부터 9월까지 접종대상자 3600만명에 대한 접종을 마치는 것을 계획하고 있다. 예방접종은 본인이나 보호자 동의가 원칙이므로 정부는 백신 접종을 강제하지는 않으며, 보건 당국이 정보를 충분히 제공하고 접종을 설득한다.

백신 구매에 대한 비판으로 야당 국민의힘은 선진국들은 2020년 12월에 코로나 예방접종을 시작했는데, 한국은 전혀 접종을 못하고 있냐면서, 백신 관련 책임자들을 문책하라고 주장했다. 문재인 대통령이 2020년 9월 15일 참모회의에서 ‘충분한 양의 백신을 확보해 두라’고 지시했지만, 외국 정부들의 선(先)구매계약으로 2020년 7월에도 주문 가능한 백신 물량이 부족했다고 한다.

전 세계적으로 백신 플랫폼(platform) 기술을 사용하여 코로나19 백신을 신속하게 개발하고 있다. ‘백신 플랫폼’이란 백신에서 특정 항원이나 유전정보 등만 바꾸어 백신을 개발하는 기반 기술로, 이를 활용하면 백신 개발 기간을 크게 단축할 수 있다. 코로나19 백신의 종류에는 바이러스 벡터(viral vector) 백신, 불활화(不活化) 백신, DNA 백신, RNA 백신, 재조합 백신, 바이러스 유사입자(virus-like particle) 백신 등이 있다.

백신 접종에 의한 코로나19 예방 원리는 ▲코로나19 백신을 접종하면, 백신의 항원(抗原) 성분들이 면역세포(B 세포)를 자극한다. ▲자극된 B 세포에서 바이러스를 제거할 수 있는 중화항체(中和抗體, neutralizing antibody)를 만들어 몸속에 보관한다. ▲코로나19 바이러스가 호흡기를 통해 침입하면, 몸속의 중화항체가 침입한 코로나19 바이러스를 제거한다. B 세포는 백혈구(白血球)에 속하는 림프구의 일종으로 항체를 생산하는 면역세포다.

항원(antigen)이란 사람 몸에서 항체를 생성하기 위한 면역반응을 유도하는 물질로 바이러스 감염에 의해 생기는 경우 바이러스 항원(virus antigen)이라고 한다. 항체(antibody)는 항원에 대항하기 위해 혈액에서 생성된 당단백질(glycoprotein)이다. 당단백질(糖蛋白質)은 당과 단백질이 결합한 것으로 단백질이 주성분이다. 당 부분은  2-6종류의 단당이며, 단백질과 공유 결합한 복합단백질이다.

바이러스 벡터 백신은 인체에 무해한 바이러스(아데노바이러스 등)를 운반체(벡터)로 삼고 여기에 코로나19 바이러스의 스파이크 유전자(spike gene)를 끼워 넣어 체내에 전달하는 방식이다. 백신이 인체에 들어가면 스파이크 단백질 부위만을 생성함으로써 면역 반응을 유도하는 백신이다. 대표적으로 아스트라제네카, 얀센(존슨앤드존슨) 백신 등이 있으며, 아스트라제네카 백신은 침팬지에게만 감염되는 아데노바이러스를 전달체로 사용한다.

RNA 백신은 항원 유전자를 RNA 형태로 주입해 체내에서 항원 단백질을 생성해 면역반응을 유도하는 백신이다. RNA는 세포의 핵 속에 있는 두 종류의 핵산 중 하나로, 유전자 정보를 매개하고 유전자 발현을 조절하는 역할을 한다. 화이자와 모더나 백신이 대표적이다. 제조 기간이 짧아 신속한 대량생산이 가능하나, RNA 분해효소(ribonuclease)에 주성분인 RNA가 쉽게 분해 돼 안정성이 좋지 않다. 이에 mRNA 백신을 운반할 때는 극저온(極低溫) 콜드체인(cold chain)이 필요하다.

재조합 백신은 유전자재조합 기술을 이용해 만든 항원 단백질을 직접 주입해 면역반응을 유도하는 것으로 가장 많이 사용되는 백신 플랫폼 중 하나다. 재조합 항원 단백질만으로는 면역반응이 낮을 수 있어 일반적으로 면역증강제가 포함된 체형이 필요하며, 오랜 기간 사용돼 안전성이 높은 백신으로 알려져 있다.

불활화 백신은 바이러스를 사멸시켜 항원으로 체내에 주입하여 면역반응을 유도하는 전통적인 백신 플랫폼이다. A형 간염백신, 주사용 소아마비 백신, 일본뇌염 백신 등 다수의 백신이 이 방식을 활용해 개발되었다. 코로나19 백신으로는 중국에서 지난해 7월 22일에 허가된 시노팜 백신이 있다.

우리나라에서 2월 말 접종 예정인 ‘아스트라제네카 백신’은 1999년 영국 제네케(Zeneca)사가 스웨덴 아스트라(Astra)사를 합병해 만든 다국적 제약사인 아스트라제네카(AstraZeneca)사가 옥스퍼드대 연구팀과 함께 개발했다. 인체에 무해한 아데노바이러스가 항원을 사람 세포에 전달해 항체를 만들어내는 원리로 작동된다. 코로나바이러스가 체내 침투하면 항체를 형성해 바이러스를 중화ㆍ제거한다.

접종 방식은 두 차례 각각 0.5mL씩 접종하며, 1차 접종 후 4-12주 이후에 2차 접종을 한다. 접종 대상은 18세 미만에 대한 안전성과 효능에 대한 임상시험 결과가 없기 때문에 18세 이상이 접종 대상이다. 임신부는 접종이 필요하다는 의사의 진단이 있어야 한다. 급성 중증 발열성 질환이 있는 사람은 접종을 미루는 게 좋다.

우리 정부는 아스트라제네카 백신 1000만명분(2000만 도스/dose)을 도입할 예정이며, 가격은 4달러 기준 총 8000만달러(약 870억원)이므로 화이자 백신의 5분의 1 가격이다. 백신 보관은 섭씨 2-8도에서 6개월 보관이 가능하므로 독감(毒感) 백신과 보관 온도가 비슷해 기존 백신 운송과 접종체계를 그대로 활용할 수 있다. 한편 화이자 백신은 6개월간 보관하려면 영하 70도의 초저온 보관을 해야 하며, 모더나와 얀센도 영하 20도 보관이 원칙이다.

백신의 예방효과는 아스트라제네카는 70.4%(임상 중간 결과), 화이자 95%(최종), 모더나 94.1%(중간 결과) 등이며, 얀센의 중간 결과는 미발표이다. 화이자와 모더나는 mRNA 백신으로 지금까지 한 번도 상용화된 적이 없는 기술이며, 95%는 깜짝 놀랄 만큼 좋은 결과이다. 그러나 백신은 효능, 접근성, 수용성, 경제성 등을 모두 고려해야한다. 

코로나 예방접종을 1회는 아스트라제네카, 2회는 화이자 백신을 맞는 ‘교차 접종’은 임상에서 증명되지 않았으며, 같은 백신을 두 차례 맞는 것보다 위험할 수 있다. 우리나라 보건당국은 같은 백신 2회 접종 방침을 유지하고 있으므로 접종자가 백신을 골라 맞는 것은 어렵다. 코로나 예방 접종은 2회 접종이 대부분이며, 두 번째 접종을 한 뒤 2주는 지나야 면역이 형성되므로 예방 접종 후에도 마스크는 계속 착용해야 안전하다.

2020년은 누구도 예상하지 못한 사건이 벌어진 해로 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19)이 유행했고, 코로나 백신도 개발되었다. 코로나19 유행을 종식시키기 위하여 집단면역(Herd Immunity)이 형성될 수 있는 충분한 인구가 예방 접종(Vaccine)을 맞아야한다. 집단면역이 형성되어야만 팬데믹(Pandemic)에서 벗어나 일상으로 돌아갈 수 있다. SW

pmy@economicpost.co.kr



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