노바벅스사를 비롯한 바이오테크놀로지 기업이 개발한 단백질 백신이 곧 등장한다.많은 장점이 있다고 과학자들은 말한다.

Pamela Sherry는 새로운 코로나 바이러스 감염 (COVID-19)의 예방 접종을 받고 싶습니다.하지만, 앞뒤로 해왔다.

"백신은 효과가 있다고 믿습니다. 예방을 원합니다."라고 그녀는 말합니다.그러나 알레르기 반응을 일으키기 쉬운 체질로, 순환기병도 앓고 있기 때문에, 미국에서 사용되고 있는 메신저 RNA(mRNA) 백신이나 바이러스 벡터 백신의 접종에 불안을 느끼고 있다.이 백신은 대부분의 사람들에게는 안전하지만 극히 드물게 심근염과 혈전증과 같은 심각한 부반응을 일으킬 수 있다(2021년 10월호COVID 백신과 혈전증 : 지금까지 알게 된 것', 2021년 8월호'COVID 백신 접종 개시로부터 반년, 백신에 대해 알게 된 것'참조).

그 때문에, 그녀는 백신의 선택사항이 늘어날 것을 기다리고 있는 것이다.특히 기대하는 것은 바이러스의 단백질을 정제하여 만든 백신이다.비교적 새로운 기술을 사용하여 제조되는 mRNA 백신 및 바이러스 벡터 백신과는 달리, 단백질 백신은 간염 및 대상 포진과 같은 바이러스 감염으로부터 사람들을 보호하기 위해 수십 년 전부터 사용되어 왔습니다. 역사가 있다.단백질 백신은 바이러스 단백질을 합성하는 데 필요한 유전자 단편을 세포에 투여하는 것이 아니라 바이러스 단백질 자체를 보조제라고 하는 면역자극제와 직접 투여함으로써 방어적인 면역 반응을 일으킬 수 있다. 가능(2020년 6월호코로나 바이러스 백신 개발 경주'참조).

COVID-19에 대한 단백질 백신은 아직 보급되지 않았으나, 후기 임상시험의 데이터는 부반응이 적고 강력한 방어효과가 있는 것으로 나타났으며, 유망시되고 있다.미국 텍사스 주 프로스퍼의 집에서 문방구의 넷 판매 일을 하고 있는 Sherry는 “그런 백신이 생기면 곧 접종하고 싶습니다”라고 말한다.

Sherry는 곧 접종을 받게 될 것 같다.바이오테크놀로지 기업 노바벅스사(미국 메릴랜드주 게이저스버그)의 임원에 따르면 품질관리 문제와 제조 지연으로 인해 예정보다 몇 달 늦어졌지만, 연내에도 단백질 백신의 승인 신청서를 미국의 의약품 규제 당국에 제출할 준비가 마침내 정해졌다고 한다.아시아의 백신 메이커 2사, 클로버·바이오파머슈티컬즈사(중국·청두; 이하, 클로버사)와 바이오 로지컬 E사(인도·하이데라바드)도, 향후 몇주 내지 수개월 이내에 각국의 규제 당국에 승인 신청 할 예정이라는 것이다.

이미 쿠바나 대만과 같은 일부 국가에서는 국산 단백질 백신을 사용한 예방접종이 진행되고 있다.향후 단백질 백신을 널리 사용할 수 있게 되면, Sherry와 같이 접종을 주저하고 있는 사람들의 불안은 완화되어 부스터 접종(추가 접종)에도 사용할 수 있게 되어, 세계적인 유행에의 대응의 공백을 채우는 데 도움이 될 수 있습니다.

감염증 유행 대책 혁신 연합(Coalition for Epidemic Preparedness Innovations; CEPI)은 현재 개발 중인 5종류의 단백질 백신에 10억 달러 이상을 출자해 왔다. CEPI에서 백신 개발 프로그램과 혁신적인 기술 개발 책임자인 Nick Jackson은 “단백질 백신은 COVID-19 예방접종에 새로운 시대를 가져올 것”이라고 말했다.
 

본질적으로 시간이 걸리는

유행 대책의 초기 단계에서, 단백질 백신의 개발은 다른 기술에 의한 백신의 개발보다 시작이 지연될 것이라고 연구자들은 예상했다.

유전자 재조합 기술을 사용하여 포유류, 곤충 및 미생물 세포에 대량의 정제 단백질을 만드는 방법을 알고 있습니다.다만, 그 공정에는 많은 공정이 있어, 각각의 공정을 목적의 단백질에 맞추어 최적화해야 한다.백신 메이커의 전 간부로, 현재는 백신 개발에 관한 컨설팅을 실시하고 있는 Christian Mandl은, 「본질적으로 시간이 걸리는 프로세스입니다」라고 말한다.현재 개발 중인 단백질 백신의 대부분은 신형 코로나바이러스 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질을 바탕으로 만들어지고 있다(그림 '단백질 백신의 기초' 참조).
 

노바벅스와 클로버사가 실시한 대규모 시험에서는 이미 유효한 데이터가 얻어지고 있다. 2021년 10월에 공개된 심사전 논문에 따르면, 감염력이 강한 델타 변이주가 아직 유행하지 않은 2021년 초에 실시된 3만명 규모의 시험이지만, 노바벅스사의 단백질 백신은 90% 이상의 COVID-19 발병 예방 효과를 보였다(LM Dunkle et al. Preprint at medRxiv https://doi.org/g5w9; 2021).

한편, 클로버사의 단백질 백신에서는 COVID-19 발병 예방 효과(중증도는 고려하지 않음)는 67%에 그치는 것으로 보고되었다.다만, 이와 같이 낮은 값이 된 것은 델타주를 포함한 감염력이 강한 변이주의 유행 후에 시험이 실시되었기 때문이라고 생각된다.어느 백신에서도 이번 유행성에서 가장 효능이 높은 것으로 여겨지는 mRNA 백신과 동등한 항체 수준이 얻어졌다.

Clover사의 백신에 첨가된 애주번트의 제조사인 다이너벅스 테크놀로지사(미국 캘리포니아주 에머리빌)의 최고경영 책임자 Ryan Spencer는 임상시험 결과에서 분명한 것은 “COVID-19에 대한 단백질 백신은 개발에 시간이 걸렸다고 해서 질이 낮은 접근이라고는 할 수 없다는 것입니다.”라고 말한다.

단백질 백신은 안전성도 높은 것 같다.현재 전세계에서 임상시험이 진행되고 있는 50종 이상의 단백질 백신 중에서 심각한 부반응을 일으킨 것은 없다. mRNA 백신이나 바이러스 벡터 백신에 흔히 나타나는 두통, 발열, 메스꺼움, 오한과 같은 부반응도 단백질 백신에서는 매우 빈도가 낮은 것으로 알려져 있다.노바벅스의 백신 시험을 공동으로 담당한 노스캐롤라이나 대학 채플힐 의학부의 감염증 내과 의사 Cindy Gay는 “많은 사람들의 불안이 경감되는 것은 아닐까요”라고 말한다.

그러나, 어느 하나의 단백질 백신의 유효성이 확인되어 널리 사용되게 되었다고 해도, 모든 단백질 백신이 그렇다고는 할 수 없다.

그 이유 중 하나는 백신에 따라 스파이크 단백질의 사용 형태가 크게 다르다는 것을 포함한다. 1종류의 스파이크 단백질 밖에 사용하지 않는 백신도 있으면, 1종류를 조합해 사용하고 있는 것도 있는 것이다.또, 스파이크 단백질의 전장을 사용하고 있는 백신도 있고, 단편만을 사용하고 있는 것도 있다.

또한, 제조에 사용되는 세포도 백신에 따라 다르다.노바 벅스와 주요 제약 회사 인 사노피, 글락소 스미스 클라인 (GSK)의 백신에서, Spodoptera frugiperda라고 불리는 가세포를 사용하여 단백질을 합성하고 있지만 클로버와 메디겐 ·백신·바이오로직스(고단역묘종생물제제; 대만·타이베이)사의 백신에서는, 치료용 항체의 생산에 자주 이용되는 차이니즈 햄스터의 난소 세포를 사용하고 있다.게다가, 첨가되는 애쥬번트도 백신에 따라 다르며, 각각 독자적인 방법으로 면역계를 자극하기 때문에, 백신에 대한 반응도 달라진다.

GSK의 최고 글로벌 헬스 책임자인 Thomas Breuer는 이러한 모든 요인이 백신마다 다른 효능과 안전성의 프로파일로 이어질 수 있다고 말한다. “차이가 생기는 것은 쉽게 상상할 수 있습니다만, 구체적으로 어떤 차이가 되는지는 제Ⅲ상 시험의 결과와 실제 사용 경험으로부터 알 수 있을 것입니다.”

인구의 대부분이 이미 예방접종을 마친 부유국에서는 이러한 결과가 부스터 접종 계획에 영향을 줄 수 있다.현재는 부스터로서 mRNA 백신이 사용되는 경우가 많지만, 단백질 백신을 사용할 수 있게 되면, 인용성의 점에서 그쪽을 희망하는 사람이 늘어날지도 모른다.
 

불공평한 해소

단백질 백신이 승인되면 저소득국가에서 백신접종을 진행하는데 장애가 되고 있는 공급부족을 신속하게 해소할 수 있을 것으로 기대되고 있다.예를 들어, 노바벅스사와 클로버사는 전세계에 백신을 공평하게 분배하기 위한 틀인 COVAX에 2022년 중에 각각 수억 회분의 단백질 백신을 무료로 공여할 것을 약속하고 있다.

글로벌 헬스를 전문으로 하는 연구자들은 COVID-19 백신의 공평한 분배를 실현하기 위해서는 개발도상국에서도 자국에서 백신을 제조할 수 있도록 할 필요가 있다고 주장하고 있다.그러기 위해서는 개발도상국의 제조자가 곧바로 도입할 수 있는 단순하고 비용이 들지 않는 생산 시스템을, 보다 많은 연구자가 검토해야 한다고, 매사추세츠 공과대학(미국 케임브리지)의 화학공학자 Christopher Love 지적한다.

바이오로지컬 E사에서는 베일러 의과대학(미국 텍사스주 휴스턴)에서 라이센스를 받은 백신의 제조에 효모를 사용한 시스템을 이용하고 있다.이 백신의 개발에 종사한 베일러 의과대학의 바이러스학자 Maria Elena Bottazzi에 의하면, 현재 이미 승인되고 있거나 혹은 승인 가까운 COVID-19 백신 중에서, 이 백신이 「아마 가장 쉽고 저렴」에 제조할 수 있다고 한다.

백신 업계에 오랫동안 참여해 온 클로버사의 과학 고문을 맡은 Ralf Clemens는 COVID-19의 유행 초기 단계에서는 mRNA 백신과 같은 백신에는 속도라는 강점이 있었다고 말한다.하지만 앞으로 등장하는 단백질 백신에는 더 많은 장점이 있다고 그는 말한다. "COVID-19로부터 세계를 보호하기 위한 백신은 궁극적으로 단백질 백신이 주류가 될 것이라고 생각합니다."
 

(번역:후지야마 요이치)

 
※이 기사는 「Nature 다이제스트」에서 전재하고 있습니다.
원본: Nature 다이제스트 2022년 1호
「단백질 백신이 COVID-19의 유행을 수렴합니까?"
Nature 다이제스트 Vol. 19 No. 1 | doi : 10.1038/ndigest.2022.220110