[바이오토픽] COVID-19 백신의 다크호스: 난트케이웨스트/이뮤니티바이오의 아데노바이러스 벡터 백신
의학약학 / Bio통신원
양병찬 (2020-06-02)

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Illustration of viral vector vaccine delivery method. The gene encoding the antigen of interest can be introduced into the viral genome via recombination. The recombinant viral vectors can be administered to the recipient. Upon entry into the recipient cells, they release the viral genome into the cytoplasm. This results in the in vivo expression of the encoded antigen. The antigen can either be expressed on the cell surface, or secreted and then processed by antigen-presenting cells. / © ResearchGate

COVID-19 백신 개발 경쟁에 한 명의 다크호스가 등장했다. 억만장자 과학자 겸 사업가 패트릭 순시옹은 5월 27일 배포된 투자자콜(investor call) 및 보도자료에서, 자신이 운영하는 두 개의 업체 중 하나가 개발하고 있는 실험백신이 초고속작전(Operation Warp Speed)이 평가하는 14개 선발후보자 목록(short list)에 올랐다고 발표했다. 「초고속작전」이란 트럼프 행정부가 밀어붙이고 있는 '2021년 1월까지, 3억 회 분량의 안전하고 효과적인 백신을 제공하겠다'는 계획을 말한다.

미국보건복지부(HHS)는 지금까지 다른 다섯 가지 후보백신(모더나, 존슨&존슨, 아스트라제네커 포함)에 대한 재정적 후원을 발표했지만, 순시옹의 백신에 대해서는 공식적으로 한 마디도 언급하지 않았다. 또한 HHS는 지금까지 순시옹의 노력에 단 한 푼도 배정하지 않았지만(이 점은 순시옹도 인정하고 있다), 그에 따르면 「초고속작전」이 자신의 백신에 대한 '연방연구소에 의한 원숭이 실험'을 주선하고 있다고 한다. 이에 대해 HHS의  「초고속작전」 대변인 마이클 카푸토는 "만약 계약협정 발표와 관련된 신의성실요건에 저촉되지 않는다면, 우리는 어떤 업체에 대해서도 진행상황을 확인해 줄 수 없다"고 말했다.

순시옹의 백신은 SARS-CoV-2에 대항하는 면역반응을 자극하는 특이한 접근방법을 채택하고 있는데, 그가 운영하는 두 업체─상장업체 난트케이웨스트(NantKwest)와 개인업체 이뮤니타바이오(ImmunityBio)─는 지금껏 백신에 대한 데이터를 전혀 출판하지 않았다. 세계보건기구(WHO)가 정기적으로 업데이트하는 후보백신 목록의 5월 27일자 버전을 보면 125개 후보백신이 등록되어 있지만, 난트케이웨스트/이뮤니티바이오의 후보백신은 보이지 않는다. "우리는 지금까지 비밀리에 작업을 진행해 왔다." 순시옹은 이렇게 해명했다. "호언장담한다는 인상을 주지 않기 위해, 나는 투자자 콜이 있을 때까지 백신후보에 관심이 쏠리는 것을 피하려고 노력해 왔다."

순시옹에 따르면, 그가 이끄는 팀은 지난 4월 9일 HHS에서 프레젠테이션을 행한 후 '당신들의 백신은 「초고속작전」이 원숭이 실험에서 비교 평가할 후보백신 중 하나다'라는 말과 함께 '완전한 사업계획서(full proposal)를 제출해 달라'는 요청을 받았다고 한다. "나는 신중한 비교평가를 환영하며, 정부의 지원을 받아 2021년 말까지 10억 회 분량 이상의 백신을 생산하고 싶다"고 그는 말했다.

신문사인 <로스앤젤레스타임스>의 소유주이자 농구팀인 <로스앤젤레스레이커스>의 부분적 소유주인 순시옹은, 야심찬 목표[난트케이웨스트를 비롯하여 8개의 자회사를 거느린 난트웍스(NantWorks)를 통한 암치료 혁명(참고 1)] 때문에 언론에 널리 노출되어 왔다. 다른 한편, STAT(참고 2)와 포브스(참고 3) 등은 그를 향해 "약속을 이행하지 않으며, 사회적 통념의 포장만 바꾼 혁명"이라는 날선 비판을 가해 왔다. 그러나 그의 COVID-19 백신 프로젝트는 독특한 특징을 갖고 있다.

첫째로, WHO의 목록에 올라 있는 다른 3개의 후보백신과 마찬가지로, 난트케이웨스트/이뮤니티바이오는 Ad5—일부 보통감기를 초래하는 바이러스군(群) 중 하나—라는 아데노바이러스를 전달체로 이용하여, SARS-CoV-2의 스파이크라는 표면단백질을 코딩하는 유전자를 전달한다. 변형된 Ad5는 인간 세포를 감염시켜, 스파이크 단백질 유전자를 배달한다. 그리하여 인간 세포가 스파이크 단백질을 생산하면, '바이러스에 대항하는 항체 생산'과 '다른 방어적 면역반응'이 촉발된다.

백신의 전달체라는 관점에서 볼 때, Ad5의 한 가지 단점은 '이미 많은 인구집단에 널리 퍼져 있다'는 것이다. 그러므로 만약 사람들이 기존에 Ad5에 대한 면역성을 보유하고 있다면, Ad5는 인간 세포를 감염시켜 SARS-CoV-2의 단백질을 생산하기도 전에 녹아웃 되고 말 것이다. 이 같은 문제를 해결하기 위해, 이뮤니티바이오의 자회사(참고 4)는 Ad5의 여러 개 유전자를 삭제함으로써 면역계에 발각되지 않도록 했다.

둘째로, 난트케이웨스트/이뮤니티바이오는 변형된 Ad5를 이용하여 제2의  SARS-CoV-2 유전자를 전달한다. 그것은 (바이러스가 RNA를 포장하기 위해 사용하는) 뉴클레오캡시드(nucleocapsid)라는 단백질을 코딩하는 유전자다. 그들의 바람은, 뉴클레오캡시드가 도움 T세포(Thp: T helper cell)를 자극하는 것인데, Thp는 (항체를 만드는) B세포를 활성화하는 역할을 한다.

또한, 순시옹의 주장에 따르면, 뉴클레오캡시드는 스파이크 단백질의 핵심 부분—감염과정을 시작하는 수용체결합영역(RBD: receptor-binding domain)—에 대한 면역계의 반응을 강화하는 역할을 수행한다고 한다.

SARS-CoV-2와 다른 코로나바이러스에서, 스파이크 단백질은 바이러스의 표면에 세잎 클로버 모양—이것을 삼량체(trimer)라고 한다—으로 박혀 있다. 구조생물학자들에 따르면, 이 삼량체 중에서 두 개의 RBD가 아래를 향하고 하나만 위를 향하는데, 후자(위를 향한 RBD)가 면역계에 가장 잘 발각된다고 한다. 순시옹에 따르면, 백신에 포함된 뉴클레오펩시드는 스파이크와의 상호작용을 통해 RBD를 밀어냄으로써, 아래로 향한 RBD들을 위로 노출시킨다고 한다. 순시옹이 투자자 콜에서 공개한 예비연구(실험실 연구와 생쥐 연구) 데이터에서, 이러한 전략은 강력한 면역반응을 촉발하는 것으로 나타났다.

마운트 사이나이 이칸 의대에서 생쥐를 대상으로 다른 COVID-19 백신을 연구하는 플로리안 크라머에 따르면, 뉴클레오캡시드를 백신에 첨가하는 것은 나쁜 아이디어가 아니라고 한다. 그러나 그는, 스파이크 자체가 T세포를 자극할 수 있다고 지적한다. "RBD를 밀어 올리는 게 엄청난 차이를 나타낼 거라고 생각되지는 않는다"라고 크라머는 말했다.

스크립스 연구소에서 많은 코로나바이러스의 스파이크를 연구하는 앤드루 워드(구조생물학)는, 실제 바이러스에서 RBD가 '하나는 위, 둘은 아래'의 형태로 배열되어 있는지 의아해 하고 있다. "그 생각은 표집편향(sampling bias)을 반영할지도 모른다"라고 그는 말했다. 구조생물학자들은 용액 속에 널려 있는 여러 개의 스파이크 단백질 중에서 몇 개를 선택하는데, 그중에서 가장 눈에 띄기 쉬운 특징이 '하나는 위, 둘은 아래' 형태라는 것이다. "당신은 눈에 확 띄는 것을 선택할 것이다." 워드는 말했다. "그리고는 그것의 구조를 기반으로 크게 비약하게 된다."

The spike surface protein of SARS-CoV-2, the cause of COVID-19, typically forms trimers in which each spike’s tip—the key to binding to human cells—is either in an “up” (cyan) or “down” (magenta and pink) position, a variable that could influence the strength of the antibody response to a vaccine using the protein. © Nicholas Wu/Wilson lab/Scripps Research

The spike surface protein of SARS-CoV-2, the cause of COVID-19, typically forms trimers in which each spike’s tip—the key to binding to human cells&mdash

일부 연구자들은 Ad5라는 벡터 자체를 우려하는데, 그 이유는 그것을 이용해 만든 HIV 백신이 2007년의 임상시험에서 낭패를 봤기 때문이다. 그때 백신을 접종받은 사람이 위약을 접종받은 사람보다 HIV에 더 많이 감염됐다. 많은 면역학자들은, Ad5가 (HIV가 제일 좋아하는 표적인) CD4 T세포를 특히 많이 증가시켰기 때문일 거라고 생각하고 있다. 그렇다면, Ad5를 전달체로 사용하는 COVID-19 백신이 HIV 감염 위험을 증가시킬 수 있다는 이야기가 된다. 순시옹에 따르면, 변형된 Ad5가 그런 문제를 초래하지 않을 거라고 하지만, 난트케이웨스트/이뮤니티바이오는 그의 주장을 뒷받침하는 증거를 아직 제시하지 않았다.

순시옹에 따르면, 난트케이웨스트/이뮤니티바이오는 지난주 금요일 원숭이 연구의 트로토콜에 대한 계약에 서명했으며, 오는 6월 초기 임상시험을 시작하기 위해 미국식품의약국(FDA)의 승인이 떨어지기를 바라고 있다. 「초고속작전」에 따르면, 14개의 후보 중에서 8개쯤을 선별하여 초기 임상시험에 진입할 계획이라고 한다(참고 5). "우리는 조속한 시일 내에 첫 번째 컷을 통과한 후보를 공표할 것이다"라고 카푸토는 말했다. 순시옹은 정부의 지원을 받기를 바라고 있지만, 무슨 일이 일어나더라도 자신의 프로젝트를 가열차게 추진할 거라고 다짐했다.

※ 참고문헌
1. https://www.cbsnews.com/news/billionaire-doctor-fights-cancer-in-unconventional-way/
2. https://www.statnews.com/2020/01/08/patrick-soon-shiong-2020-cancer-moonshot/
3. https://www.forbes.com/sites/matthewherper/2014/12/07/here-is-what-60-minutes-didnt-tell-you-about-the-billionaire-who-is-trying-to-disrupt-cancer-care/#7db24be758c8
4. https://etubics.com/
5. https://www.hhs.gov/about/news/2020/05/15/trump-administration-announces-framework-and-leadership-for-operation-warp-speed.html

※ 출처: Science https://www.sciencemag.org/news/2020/06/operation-warp-speed-selects-billionaire-scientist-s-covid-19-vaccine-monkey-tests

정보출처: BRIC 바이오통신원
<본 기사는 기관에서 작성된 보도자료 또는 개인에 의해 작성 되었습니다.>
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