건강한 사람들의 유전자를 조절하는 대규모 프로그램이 인류 역사상 최초로 시행됐다.
지금까지 우리에게 알려졌던 것과는 달리 일부 코로나19 백신은 메신저RNA(mRNA)가 아니라 합성·변형된 mRNA(modRNA) 기술을 기반으로 제조됐다.
modRNA와 mRNA는 완전히 다르다. mRNA는 자연적으로 인체 내에 발생하는 물질이지만, modRNA는 그렇지 않으며 우리의 건강에 심각한 위험을 초래할 수 있다.
필자는 우리가 지금 목소리를 내지 않는다면, 미래에 접종하게 될 RNA 기반 백신에서 모두가 계속 같은 위험에 노출될 것이라고 생각한다.
mRNA와 modRNA의 차이
mRNA는 체내에서 자연적으로 발생하며 짧은 시간만 우리 세포 내에 존재한다. 상대적으로 취약해 체내에서 매우 빠르게 분해되기 때문이다.
리보핵산(RNA)은 기능에 따라 몇 가지 종류가 있는데, mRNA는 단백질을 생성하도록 지시하거나 그러한 메시지를 전달하는 역할을 하는 RNA다. 그래서 전령(메신저)RNA로 불린다. mRNA는 메시지 전달이라는 역할을 완료하면 곧 체내에서 분해돼 사라진다.
인체가 아닌 다른 곳에서 생성된, 예를 들어 바이러스의 RNA가 인체 세포로 들어가게 될 경우에도, 세포는 RNA의 지시에 따라 바이러스의 단백질을 생성할 수 있다.
이는 우리가 접종한 이른바 ‘mRNA 기반 코로나19 백신’의 작용 원리다.
우리는 지금까지 코로나19 백신이 mRNA 기술로 만들어졌다고 들어왔다. 그러나 실제로는 천연(natural) mRNA를 사용한 백신은 인체의 면역 시스템에 의해 빠르게 파괴되기 때문에 면역 반응을 일으키기에 충분할 만큼 존재하지 못한다.
따라서 과학자들은 일상적인 의료 장면에서 효과를 낼 수 있도록 하기 위해, 효율과 수명을 늘리는 방향으로 mRNA를 인위적으로 변형시켜야 했다. 그 결과물이 바로 modRNA(nucleoside-modified messenger RNA)이다.
modRNA는 긴 수명과 최대의 효율을 발휘하도록 변형됐다. mRNA는 특정 유형의 세포에 맞춰 발현하지만, modRNA는 거의 모든 유형의 세포에 진입할 수 있다.
mRNA 백신 개발의 역사
1961년 mRNA를 발견했다는 발표는 과학계를 흥분시켰다.
그 이전에도 중간체 역할을 하는 RNA에 대한 ‘목격’이 있었으나, 이 발표를 통해 인류는 유전자가 어떻게 실제 단백질 생산으로 이어지는지 이해할 수 있게 됐다.
mRNA는 세포의 DNA에서 지시(유전 정보)를 받아 이를 단백질 합성공장인 ‘리보솜’에 전달한다. 리보솜은 이러한 정보를 사용해 특정한 단백질을 조립한다.
이후 과학자들은 mRNA를 사용해 신체가 스스로 치유하도록 돕는 방법을 실험했다. 1990년에 연구원들은 변형되지 않은 천연 mRNA를 쥐의 골격근에 주입했고, 생쥐는 자연적으로는 결코 생산할 수 없는 단백질을 생산해냈다.
그러나 과학자들은 곧 천연 mRNA를 이용한 방법은 비효율적이라는 것을 발견했다. 원칙적으론 효과가 있었지만 금방 분해되는 바람에 치료 목적으로 쓰기에는 효율이 떨어졌다.
결국 mRNA를 합성하거나 인위적으로 변형해야 한다는 아이디어로 이어졌다. 당초 이는 modRNA를 이용해 암세포를 재프로그래밍하고 파괴한다는 게 유일한 목적이었다.
그러나 코로나19 팬데믹이 발생하면서 상황은 달라지게 됐다.
modRNA의 특징과 위험성
RNA 변형은 구체적으로는 RNA의 네 가지 화합물 중 하나를 변형하는 식으로 이뤄진다. 예를 들어 천연 뉴클레오사이드 우리딘을 변형해 ‘합성 혹은 인공 메틸-슈도유리딘’을 만드는 식이다. 이러한 합성은 자연적으로는 불가능하며 실험실에서만 가능하다.
이렇게 생성된 modRNA는 ▲높은 안정성(체내 지속시간 증가) ▲낮은 면역원성(체내 투여 시 면역반응을 덜 일으킴) ▲효율성(같은 양의 mRNA보다 더 많은 단백질을 생산) 등의 특징을 지닌다.
인체를 대상으로 한 modRNA 응용 치료는 그에 따른 해결해야 할 과제가 있고 위험성도 따른다.
대표적인 것은 modRNA에 바이러스의 유전자 서열이 포함돼 있다는 점이다. modRNA는 세포에 들어가면 스파이크 단백질 등 바이러스 단백질을 합성하도록 세포의 메커니즘을 제어하고 재프로그래밍한다.
가장 충격적인 점은 코로나19 백신(부스터 포함)을 개발했을 때, 과학자들은 modRNA를 특정 세포만 한정해 전달하도록 하는 것이 불가능하다는 것을 알고 있었다는 사실이다.
즉, modRNA는 혈액-뇌 장벽( blood-brain barrier)과 같은 인체의 자연적인 방벽을 돌파해 완벽하게 건강한 세포까지 공격한다(혈액-뇌 장벽은 생물체의 가장 중요한 기관인 뇌를 보호하기 위해 마련된 가장 강력한 방벽이다-편집부).
세포는 이제 인공적인 바이러스 단백질을 지속적으로 생산하게 된다. 이는 세포의 에너지를 빼앗고 신진대사를 방해하며, 세포가 우리 몸의 일부로서 신체 전체를 위해 중요한 작업을 수행할 수 없도록 만든다.
더 나쁜 점은 바이러스 단백질을 생산한 세포는 우리 자신의 면역체계에 의해 파괴된다는 것이다.
이러한 심각한 단점에도 불구하고 화이자-바이오테크와 모더나는 modRNA를 사용해 코로나19 ‘백신’을 대량 생산하기 시작했다.
* ‘[기고] 코로나19 백신은 mRNA로 만들어지지 않는다㊦’로 이어집니다.
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