[메디칼업저버 양민후 기자] 코로나19(COVID-19) 팬데믹이 장기화되면서 변이 바이러스가 꾸준히 출현하고 있다.

이에 따라 우월균의 흐름도 1년 새 변화했다. 지난해 D614G 변이에서 올해 델타 변이로 바뀌었다.  

백신들은 주요 변이에 일정 수준의 예방효과를 보였다.

일부 제품은 2회 접종 시 델타 변이에 대해서도 준수한 효과를 나타냈다. 다만 델타 이후 델타 플러스, 람다 등 새로운 변이가 나오고 있어 관련 효과는 계속 시험대에 오를 전망이다.

국내 전문가는 향후 발생할 새 변이가 백신 효능에 영향을 줄 가능성이 높다고 내다봤다. 변이 출현을 막기 위해 접종률이 높아져야 하며, 필요 시 부스터 샷을 진행하는 방안을 고려해야 한다고 진단했다.

변이 바이러스 출현 잇따라..우월균 D614G → 델타 변이

2019년 12월 중국 우한에서 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)가 처음 보고된 이후 다양한 변이가 발생했다. 일부 변이는 강력한 전염력 또는 면역 회피 능력 등으로 경각심을 불러일으켰다.

D614G 변이가 대표적이다.

스파이크 단백질의 614번째 아미노산 서열이 아스파르트산(D)에서 글라이신(G)으로 바뀐 바이러스다. 해당 변이 검출률은 2020년 3월 전 세계적으로 10% 수준이었으나 3개월 새 75%까지 올랐다.

N439K 변이는 지난해 3월 스코틀랜드를 시작으로 연말까지 34개국에서 보고됐다. 이 변이는 미국식품의약국(FDA)의 긴급사용승인(EUA)을 획득한 단클론항체 약물 등에 내성을 보였다.

세계보건기구(WHO)는 전염력이 높거나 임상 경과에 영향을 미치며, 검사∙백신∙치료제의 효용성을 저하시키는 관심 변이(VOI)를 우려 변이(VOC)로 지정해 관리하기 시작했다.

알파(B.1.1.7), 베타(B.1.351), 감마(P.1), 델타(B.1.617.2) 등 변이가 지난해 12월부터 올해 4월까지 순서대로 VOC에 이름을 올렸다.

알파는 스파이크 변이 8개와 D614G 등을 동반한다. 전파력이 최대 71% 높아진 형태로 지난해 9월 영국에서 발견된 이후 172개국으로 퍼져나갔다.

베타는 스파이크 변이 9개와 D614G 그리고 수용체 결합부위(RBD) 관련 변이 3개(K417N∙E484K∙N501Y) 등을 특징으로 한다. 단클론항체 약물이나 백신의 효능을 떨어뜨리는 것으로 평가된다. 이 변이는 남아프리카공화국에서 처음 창궐했다.

감마는 RBD에 3가지(E484K∙K417T∙N501Y) 변이를 가지고 있다. 면역 회피 능력이 있는 것으로 추정되며 브라질에서 위세를 떨쳤다.

델타는 RBD에 2개 변이(T478K∙L452R), 효소 작용 부위에 1개 변이(P681R), N-터미널 영역(NTD)에 결실 변이(157/158 deletion) 등을 가졌으며, 알파 변이보다 전파력이 약 60% 높은 것으로 알려졌다.

인도를 시초로 132개국에 전파되며 알파 변이를 넘어선 우세종으로 자리잡았다. 한국 상황도 예외는 아니다.

주요 백신, VOC에 준수한 성적…델타 플러스 등 예방효과 지켜볼 사안

그동안 백신은 주요 변이에 대해 준수한 예방효과를 보였다.

화이자∙모더나∙아스트라제네카(AZ)∙얀센 백신은 D614G 변이에 각각 94.6%, 94.1%, 62%, 66.9% 예방 효과를 기록했다. 이는 전체 임상성적과 동일한 수준이다.  

VOC에 대한 예방효과는 한국보건의료연구원∙대한의학회의 연구결과에서 확인할 수 있다.

연구는 문헌고찰을 통해 이뤄졌다. 그 결과, 변이별 차이는 있지만 2회 접종 시 일정수준의 감염 예방 및 입원 예방효과가 나타났다.

화이자 백신의 감염 예방효과는 알파 변이 89~94%, 베타/감마 변이 84%, 델타 변이 79~88%였다. 입원 예방효과는 알파 변이 95~96%, 베타/감마 변이 95%, 델타 변이 96%로 분석됐다.

AZ 백신의 감염 예방효과는 알파 변이 66~74%, 델타 변이 59~88%로 조사됐다. 입원 예방효과는 알파 변이 86%, 델타 변이 92%였다.

모더나 백신의 알파 변이 감염 및 입원 예방효과는 순서대로 92%, 94%로 확인됐다.

일부 변이에 대해 AZ∙모더나 백신은 1차 접종에 따른 예방성적을 남겼다. AZ 백신은 베타/감마 변이 감염 및 입원 예방효과가 차례대로 48%, 83%였다.

모더나 백신은 베타/감마 및 델타 변이 감염 예방효과가 각각 77%, 72%였다. 2개 변이에 대한 입원 예방효과는 89%, 96%로 나타났다.

지금까지 흐름에서 주요 백신들은 변이 예방효과와 관련해 선방을 이어가고 있다. 다만 델타 변이에 기반한 델타 플러스 변이가 등장했고 페루발 람다, 인도발 카파 등 VOI 수준의 변이가 세력을 확산하고 있어 백신 예방효과는 지속 시험대에 오를 것으로 보인다.

“변이 출현 막으려면 백신 접종률 높아져야..부스터 샷 고려할 방안”

서울아산병원 김성한 교수(감염내과)는 향후 발생할 새 변이가 백신 효능에 영향을 줄 가능성이 있고, 백신 접종률 향상과 부스터 샷 등은 변이 출현을 막기 위한 방안이 될 수 있다고 말했다.

김 교수는 “국내 우월 균주가 지난해 5월 시점 D614G 변이에서 최근 델타 변이로 바뀌었듯 향후 새 변이가 발생해 전파력∙중증도∙백신 효능에 영향을 줄 가능성이 높다”며 “불완전한 백신 접종 또는 부분 면역력의 증가로 인해 면역력을 회피할 수 있는 새로운 변이 출현이 가장 우려되는 부분”이라고 짚었다.

이어 “새 변이 출현을 막기 위해 더 많은 사람이 정해진 스케쥴에 따라 백신 접종을 완료해야 한다”며 “필요 시 부스터 샷(3차 접종)을 진행하는 방안도 고려할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

화이자 백신은 부스터 샷에 따라 코로나19 비변이 및 베타 변이 바이러스에 높은 중화항체를 이끌어 낸 것으로 나타났다. 이 결과를 담은 허가신청서는 조만간 규제 당국에 제출될 전망이다.

독일∙이스라엘∙중국∙러시아∙아랍에미리트연합(UAE) 등은 부스터샷 프로그램 가동 의사를 밝혔다. 단, WHO는 백신 수급 문제를 고려해 부스터샷을 최소 9월말까진 중단해달라는 입장을 표명했다.

김 교수는 국내에서 돌파감염 사례를 남긴 델타 플러스 변이에 대해 “델타 변이의 ACE2 수용체 결합 부위에 1개의 추가 돌연변이(K417N)가 있는 바이러스”라고 설명했다.

또 "델타 변이와 비교해 많이 다른 형태로 추정하지 않지만, 아직 데이터가 부족해 향후 연구 결과를 유심히 지켜봐야 한다"고 부연했다.

델타 플러스 변이를 진단하는 데 문제가 없는 상황이라는 점도 강조했다.

바이러스의 특정 변이 부위에 유전자증폭기술(PCR)을 시행하는 키트가 상용화돼 보다 신속히 델타 변이와 더불어 델타 플러스 변이를 구별할 수 있다는 것.

해당 변이와 백신 효능 간 관계에 대해선 아직 판단하기 이르다는 말했다.

김 교수는 “델타 플러스 변이가 델타 변이보다 백신 효능을 감소시킨다는 연구 데이터는 부족한 상황”이라며 “국내에서 나타난 2건의 돌파감염 사례만으로 판단하기는 이르다”고 강조했다.