팬데믹 뜻, 코로나 바이러스에 대한 진단-치료-백신 기술 정리(관련 한국기업 리스트 관련주)

전세계적인 인구이동 증가와 기후변화, 고령화 등으로 인해 신종 감염병이 전세계에 번져 많은 사람의 목숨을 앗아가는 팬데믹(Pandemic) 발생에 대한 우려가 심화되고 있습니다.

 

• 인구이동 : 감염병 전파범위를 넓혀 방역 어려움 가중
• 기후변화 : 모기 서식지 확산과 동물이동 증가
• 고령화 : 면역력 저하된 취약계층 증가

 

팬데믹은 세계보건기구(WHO) 전염단계 중 최고 단계인 5~6단계로 국가와 대륙을 넘나들며 전염되고, 사람간 감염이 가능하며 사망가능성이 있는 경우를 말합니다. 

 

지난 100년 간 팬데믹은 1918년 스페인독감(5000만명 이상 사망), 1957년 아시아독감(100만명 이상 사망), 1968년 홍콩독감(80만명 이상 사망) , 2009년 신종플루(H1N1) 등 4차례 발생했고, 이번 코로나를 추가하여 5회차 발생중입니다. 

 

WHO에서 선포하는 국제공중보건비상사태(PHEIC)는 질병의 국제적 전파에 따라 타 국가에 공중보건 위험을 초래할 수 있어 국제적 대응과 공조가 필요한 상태이기도 합니다.

※신종플루(2009), 소아마비(2014), 에볼라(2014), 지카(2015-2016), 에볼라(2018-현재), COVID-19(2019-현재)

 

우리나라도 사스(2002), 신종플루(2009), 메르스(2015) 등을 겪었고 최근 COVID-19(2020)로 인하여 다시금 경제적·사회적으로 어려움을 겪고 있는데 메르스는 확진환자 186명, 사망 38명에 그쳤으나 장기간(218일 간)에 걸쳐 경기침체·국민 삶의 질 저하 등 막대한 피해를 주었고, 최근 COVID-19가 발생하는 등 5~7년 주기로 발생이  계속되고 있습니다.

 

또한, 지카, 에볼라, 사스, 메르스 등 신종감염병 대부분이 현재까지 뚜렷한 치료제나 백신이 없는 것이 문제입니다.

 

최근 발생한 COVID-19이외에도 지카, 사스, 메르스에 상용화된 치료제나 예방백신은 현 단계에서는 없습니다. 

 

치료제, 백신이 없으면서 중증인 경우 인공호흡기, 체외막산소화장치(ECMO), 투석 등 대증요법과, 스테로이드, 리바비린 등 일반적인 항바이러스제제, 2차 감염으로 인한 폐렴을막기 위한 광범위 항균제 투입 등의 방법을 활용하지만, 근본적인  해결책이  아닙니다.

하지만 막상 개발을 진행하기도 의견이 분분합니다. 감염병 치료제나 백신은 개발 도중 유행이 끝나 경제적 가치가 떨어지는 경우가 많기 때문입니다. 

 

게티이미지뱅크

 

진단 기술

진단기술	종류	특징/장점
분자검사, molecular test(DNA, RNA)	실시간 역전사중합효소 연쇄반응 (r(q)RT-PCR, real-time(quantitative) reverse-transcription PCR)	- 바이러스 특이적 유전자 염기서열을 증폭하여 정량키트 대량생산 및 비용적 측면에서 유리   - 정확도가 높음   - 검사 소요시간이 비교적 짧음(2~6시간)
	염기서열분석(sequencing)	- 병원체 유전자 염기서열 정보나 검체의 확보가 어려울 경우에도 사용 가능   - 원형바이러스(판코로나 바이러스 등) 염기서열을 이용하여 분석 후 기존 바이러스와 비교   - 최대 24시간 소요
혈청학적 검사,Serological test(항원, 항체 단백질)	신속진단키트(RDT, Rapid Diagnostic tests)	- 혈액 등 검체 내에 있는 항원을 인식할 수 있는 항체를 이용   - 정확도 면에서는 qRT-PCR에 비해 떨어지나, 10분 내외에도 진단 가능하고 비전문인력도 사용 가능
	기타 면역학적 진단(효소결합면역흡착검사 (ELISA), 면역형광법(IFA), 웨스턴블랏 (Western Blot) 등)	숙련된 전문인력 필요, 대규모 검사 불가능
기타 임상·미생물학적 방법	상의학적 진단, 현미경적 진단, 기생충의 경우 충란이나 충체 등	- 정해진 매뉴얼에 따라 의사가 판단   - 환자의 종합적인 상태를 고려 가능

 

백신 기술

백신의 종류

생백신(약독화)	병원체가 체내 증식가능하며 병원성을 다시 획득할 우려가 있는 반면, 면역 효과가 장기적이라는  장점
사백신(병원체를 완전히 죽여서 생산)	체내 증식하지 않고 감염성이 없으나 면역 효과는 단기에 그치고 쇼크 등 부작용이있을 수 있으며, 바이러스 또는 세균의 일부(subunit)만 사용하는 백신의 경우 항원을 분획하거나 곤충세포, 대장균 등에서 생산

 

조류인플루엔자 등 향후 팬데믹이 예상되는 감염병의 경우 단기간에 백신의 대량생산이 어려워 목업(mock-up)백신, 사전팬데믹(pre-pandemic) 백신 개발을 통해 대비하는 추세인데, COVID-19 같은 RNA 바이러스는 높은 돌연변이율 때문에 신종  바이러스가  지속적으로  발생하고 있습니다.

 

목업 백신	신속한 백신 생산을 위해 사전에 유사한 바이러스 종류로 제형을 개발하여 제조공정을 미리 승인 받고 팬데믹 발생 시 변이가 발생하여 변경된 부분만 추가로 승인 받는 방식으로  생산기간  단축
사전팬데믹 백신	유행이 유력한 바이러스 균주로 사전에 만들어 대량 비축, 바이러스 유형/ 변이를 정확히 예측할 수 없지만 부분적 예방 효과 때문에 백신 개발 시간을 벌 수 있음

 

DNA백신	- 기존 백신 대비, 생산·보관 시 안정성과 편의성 우수   - 항체 생성(체액성 면역)을 통한 예방 외에 T세포 활성화를 통한 세포성 면역 반응 유도하여 치료도  가능   - Astellas Pharma, Pfizer,GSK, Sanofi, GE Healthcare Lifesciences 등 글로벌제약기업과Bharat  Biotech,  Dendreon  Corporation,  Innovio  Biomedical 등 바이오텍, 한국의 녹십자 등이 DNA 백신개발중
RNA(mRNA) 백신	- 비바이러스 기술로도 전달 가능   - 항원 잠재력과 면역자극 성질 등이 높으며 genomic DNA 삽입으로 인한 돌연변이 유발 위험이 적고 벡터를 필요로 하지않는 등 DNA백신의 대안으로 최근 연구가 활발   - 미국 모더나(Moderna Therapeutics)가 mRNA기반COVID-19 백신을 4월에 임상1상 예정하는 등 본격 상용화 시작단계

 

치료 기술

화합물 기반 항바이러스제제는 주로 바이러스 감염 사이클을 방해하여 바이러스 증가를 억제하는데 단백질 의약품 및 면역 글로불린(항체 치료제) 등은 기존 면역세포를 활성화 하거나 이미 형성된 항체 투여를 통한 수동적인 면역반응 등을 통해 바이러스를 제거합니다.

 

인터페론(단백질 의약품)	척추동물의 면역세포에서 만들어진 사이토카인의 일종으로, 바이러스 증식을 막고 자연살해세포와 대식세포 등을 활성화
면역 글로불린(항체 치료제)	감염병 예방을 위해 인체에 항원 물질을 투여하여 스스로 항체를 형성하는 능동면역과 달리, 이미 형성된 항체를 투여하는 수동면역(Passive immunization)에 해당

 

한국 기업들의 대응

COVID-19 관련 RT-PCR 기반 진단키트를 세계 최초로 개발(코젠바이오텍)하고 다수 기업이 백신, 치료제 개발을 시도하는 등 메르스 때 대비, 단기 대응역량은 상당부분 개선되었습니다.

 

* 진단키트 : 긴급사용승인을 받은 5개 기업(2020.3.25.기준)을 포함하여 1월 말~2월말까지 42개 기업이 64건의 진단시약 긴급사용승인을 신청하는 등 많은 기업이 역량을 갖추고 있어 신·변종 감염병 발생 시 조기 대응 가능

1) 씨젠 : EU, 이스라엘, 사우디아라비아, 태국 등 30여개 국에서 주문

2) 솔젠트 : 중국 파트너사에 40만명, 미국과 중남미 파트너사에 21만명 분 공급계약

 

* 치료제 : 국내 10여개 기업에서 새로운 후보물질을 발굴하거나, 기존에 출시했던 의약품이 COVID-19에 효능이 있는지 검증하는 방식으로 개발 시행 중

1) 한국생명공학연구원 국가영장류센터, 한국파스퇴르연구소, 한국화학연구원, 국가마우스표현형분석사업단 등 정부출연연은 FDA 승인된 약물 중 COVID-19에 효능이 있는 약물을 세포, 쥐 실험, 영장류에서 검증하기 위해 협력  중

2) 셀트리온, GC녹십자 : COVID-19 치료용 단일클론 항체 비임상 후보물질 발굴 개발  중

3) 한국유나이티드 제약 : 기존 스테로이드제제를 이용, 중증 폐렴으로 진행 억제하는 임상준비 중

4) 카이노스메드 : 길리어드 렘데시비르와 유사한 자체 연구화합물의 항바이러스 효능 검증 예정

5) 이외, 셀리버리, 노바셀테크놀로지, 이뮨메드, 유틸렉스, 지노믹트리 등 다양한 기업에서 신약 또는 기존 약물 재창출을위한 연구 진행

 

* 백신 : 한국화학연구원 신종 바이러스 융합연구단(CEVI)은 기존 사스 및 메르스 중화항체와 SARS-CoV-2(COVID-19  바이러스) 표면돌기 당단백질의 결합구조를 규명

1) 국립보건연구원 : COVID-19 관련 백신 후보물질 개발 과제 4개 수행 중

2) GC녹십자, 스마젠, 지플러스생명과학 : 백신 개발 준비 중

3) 진원생명과학, 바이오메드, 제넥신 : 암 또는 메르스 관련 DNA백신 관련기술과 개발 경험 보유