mRNA 백신 기술의 발전과 감염병 대응

2020년 겨울, 전 세계가 코로나19로 발이 묶여 있을 때 정말 놀라운 일이 벌어졌다. 보통 백신 하나를 개발하는 데 5~10년이 걸리는데, mRNA 백신은 바이러스 유전정보가 공개된 지 1년도 안 돼 세상에 나온 것이다. 어떻게 이런 속도가 가능했을까?

비밀은 백신이 만들어지는 '방식' 자체에 있다. 옛날 방식 백신은 약해진 바이러스나 바이러스 조각을 직접 몸에 넣어야 해서, 그 바이러스를 배양하고 정제하는 데만 오랜 시간이 걸렸다. 반면 mRNA 백신은 바이러스 자체를 넣지 않는다. 대신 "이런 모양의 단백질을 만들어라"라는 설계도(mRNA)만 작은 기름방울(지질나노입자) 안에 담아 세포에 전달한다. 세포는 이 설계도를 읽고 스스로 코로나 바이러스의 '스파이크 단백질'을 만들어내고, 우리 몸의 면역계는 이 단백질을 보면서 "이건 위험하다"고 학습한다. 그 결과 진짜 바이러스가 침입했을 때 훨씬 빠르게 싸울 준비가 되어 있는 것이다.

이 기술이 갑자기 하늘에서 떨어진 건 아니다. 헝가리 출신 과학자 커털린 커리코는 1990년대부터 30년 가까이 "합성 mRNA를 몸에 넣으면 왜 염증만 심해질까"라는 문제를 파고들었다. 그는 대학에서 여러 차례 연구비 지원을 거절당하고 직급이 강등되는 시련까지 겪었지만 연구를 포기하지 않았다. 결국 2005년 동료 드루 와이스먼과 함께 mRNA의 특정 부분을 살짝 바꾸면 염증 반응 없이 안전하게 쓸 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 당시엔 큰 관심을 받지 못한 이 발견이 15년 뒤 팬데믹을 끝내는 열쇠가 됐고, 두 사람은 2023년 노벨 생리의학상을 받았다.

물론 좋은 점만 있는 건 아니다. 특히 10~20대 남성에게서 심장 근육에 염증이 생기는 심근염 사례가 보고됐는데, 대부분 가볍게 지나갔지만 이런 부작용 우려로 백신을 둘러싼 논쟁이 커졌다. 또 mRNA 백신은 영하 70도라는 극저온 보관이 필요해서 냉동시설이 부족한 나라에는 제때 공급되지 못하는 문제도 있었다.

이제 과학자들은 이 기술을 코로나19를 넘어 독감, 암, 유전질환 치료까지 확장하려 하고 있다. 감염병 대응을 위해 급하게 완성된 기술이, 앞으로 의학 전반을 바꿔놓을 수도 있다는 기대가 나오는 이유다.

2020년, 전 세계 사람들이 코로나19라는 병 때문에 학교도 못 가고 마스크를 쓰고 다녀야 했던 때가 있었어요. 그런데 과학자들이 정말 빠른 속도로 새로운 종류의 백신을 만들어냈어요. 바로 'mRNA 백신'이에요.

보통 백신을 만드는 건 요리책 없이 새 요리를 개발하는 것처럼 오래 걸려요. 몇 년씩 걸리기도 하죠. 그런데 mRNA 백신은 조금 다른 방법을 써요. 바이러스를 직접 넣는 대신, 우리 몸속 세포에게 "이렇게 생긴 단추를 하나 만들어봐"라고 알려주는 쪽지(mRNA)만 넣어주는 거예요. 그러면 우리 몸의 세포가 그 쪽지를 읽고 단추 모양을 스스로 만들어요. 우리 몸의 경찰관 같은 면역세포들이 그 단추를 보고 "어? 이거 수상한데, 기억해두자!"라고 배워둬요. 나중에 진짜 코로나 바이러스가 들어오면 몸이 미리 알아보고 빠르게 물리칠 수 있는 거예요.

신기하게도 이 아이디어는 갑자기 생긴 게 아니에요. 커털린 커리코라는 과학자 할머니가 30년 넘게 이 쪽지(mRNA)를 어떻게 하면 몸에 안전하게 넣을 수 있을지 계속 연구했어요. 처음엔 아무도 그 연구가 중요한 줄 몰라서 힘든 시간을 보냈지만, 포기하지 않고 계속 실험했어요. 결국 이 연구 덕분에 코로나19 백신을 빨리 만들 수 있었고, 커리코 할머니는 2023년에 노벨상이라는 아주 큰 상을 받았답니다.

물론 아주 가끔 몸에 열이 나거나 팔이 아픈 사람도 있었어요. 그리고 이 백신은 아주 추운 냉동고(영하 70도!)에 보관해야 해서, 그런 냉동고가 없는 나라에는 보내기 어려웠던 문제도 있었어요.

지금 과학자들은 이 신기한 쪽지 기술을 감기, 독감, 심지어 암을 치료하는 데도 써보려고 열심히 연구하고 있어요. 힘든 시기에 태어난 기술이 앞으로 더 많은 사람을 도와줄 수 있을 거예요.