코로나19 바이러스 감염증 치료를 위해 전 세계 제약사들이 앞다퉈 백신 및 치료제 개발에 뛰어들고 있는 가운데 누가 먼저 상용화에 성공할지 관심이 모아지고 있다.

현재 개발 단계가 가장 빠른 곳을 꼽자면, 치료제 중에서는 길리어드사이언스가 임상 3상에 돌입했고, 백신분야에서는 모더나 세라퓨틱스 임상 1상에 진입했다. 다만 임상이 실패할 수도 있기 때문에 빠르다고 가장 먼저 출시하는 것은 아니다.

이런 가운데 뒤따르고 있는 다른 후보 물질들은 기전이 조금씩 다른데 온전하게 코로나 치료제 또는 코로나 백신 타이틀을 잡을 수 있을지도 관심사다.

▲치료제 = 3상~전임상

코로나19 바이러스의 대응 방법은 크게 두가지다. 감염 이후 후행적으로 바이러스의 증식을 억제하는 '치료제'가 있고, 이외 선행적으로 감염 예방에 초점을 맞춘 '백신'이 있다.

코로나19는 사스와 메르스와 그 뿌리를 같이하는 RNA 바이러스의 일종이다. 기존에 사용되던 에볼라 치료제가 코로나19 치료에 사용되는 것도 비슷한 원리.

길리어드사이언스가 개발중인 에볼라 치료제 렘데시비르는 바이러스의 복제와 증식에 필요한 RNA 중합효소를 억제하는 기전을 갖고 있다. 빠르게 임상 3상에 접어든 것도 이 때문이다.

지난달 26일 길리어드는 렘데시비르의 3상 두 건을 미국과 중국지역에서 시작한 데 이어 국내에서도 이달 2일 임상시험계획서를 승인받고 임상 채비를 마쳤다. 실제로 9일 서울대병원은 미국국립보건원과 임상연구협정서를 체결하고 이날부터 곧바로 환자 등록을 시작한 만큼 이르면 상반기 중으로 결과를 확인할 수 있을 전망이다.

주요 목표는 열을 내리고 동시에 2주 내 완치되느냐의 여부다. 하지만 에볼라바이러스 임상에서 경쟁약물 대비 높은 사망률을 보이며 실패했다는 점에서 실제로 상용화 제품으로 이어질지는 아직 미지수다.

렘데시비르가 임상 3상을 진행중인 것을 제외하면 나머지 치료제는 전임상 단계에 머무르고 있다. 최소한 1~2년은 기다려야 실체를 확인할 수 있다는 뜻이다.

존슨앤존슨은 과거 에볼라바이러스와 지카바이러스에 대응한 개발 경험을 기반으로 코로나바이러스에 치료제 및 백신 개발로 접근하고 있다.

존슨앤존슨은 전임상 단계에서 바이러스를 비활성화하는 백신을 개발하고 있으며, 동시에 이미 감염된 환자를 위한 치료제 개발을 위해 미국 바이오고등연구개발원(Biomedical Advanced Research and Development Authority, BARDA)와 협력하고 있다.

이를 통해 에볼라 치료제 렘데시비르나 AIDS 치료제인 칼레트라, 일본에서 개발된 독감약인 아비간 등과 같이 기존 의약품이 코로나 바이러스 억제에 효과가 있는지 조사하는 과정을 거친다.

미국 바이오기업 리제네론 파마슈티컬스(Regeneron Pharmaceuticals)는 유전자 조작을 통한 항체 치료제 개발에 매달리고 있다.

아직 전임상 단계이지만 리제네론은 인간 항체를 제작할 수 있는 마우스 유전자 조작 기술을 통해 코로나에 대항하는 항체치료제를 개발한다는 계획이다. 이 후보물질은 곧 동물실험에 들어갈 예정이며, 올해 3분기까지 인체 대상 임상을 준비중이다. 실제로 리제네론은 2015년 에볼라 사태 때, 환자의 생존율을 약 2배 높인 혼합항체 치료제를 개발한 경험이 있다.

비르 바이오테크놀러지(Vir Biotechnology)도 항체 방식 치료제 개발을 진행한다. 리제네론과의 차이는 유전자 조작으로 항체를 생성하는 대신 과거 사스 등 비슷한 코로나 계열 바이러스 감염후 자연 생성된 항체를 활용한다는 것이다.

실제로 이런 방식은 과거 메르스, 사스에서도 적용된 바 있다. 자연 항체를 형성한 환자의 혈청을 채취해 중증 환자에 투약하는 방법이 이뤄졌다. 비르 바이오테크놀러지는 사스 바이러스가 코로나19와 유사하다는 점에서 사스에서 회복한 환자들의 항체를 분리해 코로나19에도 적용 가능한지 조사중이다.

비르는 중국 기업인 우시 바이오로직스(WuXi Biologics)와 협력해 개발 초기 단계에 있으며, 임상시험이 예상되는 시기는 명확하게 밝히지 않았다.

▲백신 = 1상~전임상

현재 백신 개발은 1상이 가장 앞선 단계다. 모더나 세라퓨틱스는 코로나19 바이러스의 염기서열이 확인된지 42일만에 백신 후보물질인 mRNA-1273을 개발해 유망군으로 뛰어올랐다.

mRNA는 신체에서 세포가 스스로 항체를 형성하도록 하는 기전을 갖고 있다. 모더나는 미국 국립 보건원(NIH)과 협력해 건강한 자원 봉사자를 대상으로 다음달부터 연구를 시작할 것으로 전망된다. mRNA-1273의 안전성이 입증되면, 이후 수 백명을 대상으로 백신의 효과를 확인하는 임상 2상에 착수한다.

다만 체내 세포가 바이러스에 대한 항체를 생산하도록 고안된 mRNA 또는 mRNA를 개발중인 모더나는 관련 의약품으로 FDA 승인을 받은 바 없다.

모더나를 제외하면 역시 각종 기전의 백신들은 전임상 단계에 머물고 있다.

큐어백(CureVac)의 모더나와 마찬가지로 합성 mRNA를 방식으로 항체 단백질 생산을 촉진하는 백신을 개발한다. 몇 달 안에 임상시험 준비가 될 것으로 예상된다.

중국의 클로버(Clover Biopharmaceuticals) 사는 백신의 효과를 향상시키는 독자적인 보조제 화합물의 기술을 지난 2월 GSK로부터 이전받고 백신 개발에 시동을 걸었다. 이 회사는 면역반응을 자극하는 단백질을 주입, 신체 면역 활성화로 감염에 대항하는 백신을 개발중이지만 아직 임상시험 계획은 구체화되지 않았다.

미국 이노비오(Inovio)사는 지난 40년 동안 DNA 의약품을 개발한 업체로 비영리 연합인 '전염병예방혁신연'(CEPI)로부터 DNA 방식 백신 개발을 위한 보조금을 수령했다. 중국 제조업체인 베이징 어드백신 바이오테크놀러지와 파트너십을 체결하고 INO-4800 후보백신 전임상을 진행 중이며, 올해 하반기 임상시험이 추진될 것으로 기대된다.

황열병 및 디프테리아 백신을 성공적으로 개발한 사노피는 코로나바이러스 백신 개발을 위해 미국바이오고등연구개발원과 협력 중에 있다.

사노피는 코로나 바이러스의 DNA 일부를 무해한 바이러스의 유전물질과 혼합해 환자의 면역을 활성화하는 키메라 DNA 백신을 만드는 것을 목표로 한다.

6개월 이내에 실험실에서 백신후보를 시험할 것으로 예상되며, 1년∼18개월 이내에 임상시험이 가능할 것으로 기대된다. 사노피는 이 기술을 SARS에 적용한 바 있다고 밝힌 바 있다. 다만 사노피는 승인까지 최소한 3년은 걸릴 것으로 예상하고 있다.

다양한 치료제 및 백신이 후보물질을 탐색하고 안전성을 평가하는 전임상 단계에 머물고 있다는 점에서 장미빛 전망은 성급하다는 게 전문가들의 중론이다.

한림의대 호흡기내과 정기석 교수는 "솔직히 가까운 시일내 치료제가 나오긴 어렵다고 본다"며 "다만 에볼라약인 렘데시비르의 경우 국내에서 임상을 추진하는 만큼 적응증이 추가된다면 좋겠다"고 밝혔다.

이어 백신에 대해서는 "RNA바이러스는 변이가 많아 치료제 개발이 쉽지 않고 백신 개발은 더욱 더 어렵다"며 "다국적사는 신약개발에 1조원을 퍼붓는다는 점을 고려하면 개발에 대해 정부 차원의 집중적인 투자가 필요하다"고 조언했다.