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[보건산업브리프 Vol. 359] 팬데믹 대응을 위한 신속 백신 임상시험 전략

◈ 목차

I . 연구 배경

Ⅱ. 백신 개발을 위한 임상시험 개요

Ⅲ. COVID-19 백신 개발에 적용된 신속 임상시험 전략

Ⅳ. 팬데믹 대비 백신 신속 개발을 위한 임상시험 설계 방법

Ⅴ. 신속 백신 개발을 위한 임상시험 전략 제언

◈본문

Ⅰ. 연구 배경

⊙ COVID-19는 2019년 12월 중국 후베이성 우한에서 호흡기 SARS-CoV-2 바이러스(COVID-19)의 첫 사례 보고가 있은 후 짧은 시간에 전 세계로 전파되어 WHO가 2020년 3월 11일에 글로벌 팬데믹으로 선언

• 2022년 8월 기준 5억 3천여 명의 감염이 확인되었으며, 약 640만 명이 COVID-19로 인해 사망함

(www.who.int)

⊙ COVID-19는 RNA 바이러스로 새로운 인간 숙주에 적응하는 동안 변이를 만들어 내며 유전적으로 진화하였으며, 이중 WHO에서 우려 변종(Variant of Concern, VOC)으로 간주한 변종은 다음과 같음

• 알파(B.1.1.7): 2020년 12월 영국에서 보고된 첫 번째 변종

• 베타(B.1.351): 2020년 12월 남아프리카에서 첫 보고

• 감마(P.1): 2021년 1월 브라질에서 첫 보고

• 델타(B.1.617.2): 2020년 12월 인도에서 첫 보고

• 오미크론(B.1.1.529): 2021년 11월 남아프리카에서 첫 보고

⊙ COVID-19 발생은 글로벌 사회에 스필오버 현상의 심각성을 일깨우는 계기가 됨

•스필오버(Spillover)란 특정 종에서 서식하던 바이러스가 여러 요인으로 인해 종간 장벽을 넘어 다른 숙주로 전파되는 현상을 일컬음

•스필오버로 인해 인수공통 감염병이 빈번해지고, 그 파급효과도 점점 치명적으로 되어가고 있음 (그림 1)

⊙ 아직도 진행 중인 COVID-19 감염과 변이 발생 그리고 신변종 병원체에 의한 팬데믹에 대비하기 위해 신속한 백신 개발 시스템을 구축하는 것이 글로벌 보건에 중요한 이슈로 떠오름2)

• CEPI를 포함한 국제사회는 COVID-19 백신이 100일 안에 개발되었다면 6700만 건 이상의 감염사례가 확인된 20년 12월 8일에 이뤄졌던 첫 접종 대신, 380만건 미만의 사례가 기록된 5월 8일에 백신 접종이 시작되어 수백만 명의 인명 피해와 경제적 손실을 줄일 수 있었을 것이라 분석함3)

• 이에 따라 CEPI는 백신의 필요 인지 시부터 100일 안에 백신 개발을 완료하기 위한 “100-day Mission”을 시작하였으며, 크게 다음의 5가지 목표를 세움3)

- 대표적인 병원종 (Prototype)에 대한 백신 라이브러리 구축

- 대표적인 병원종에 대한 백신의 안전성 자료 사전 확보

: ‌ 신종 변이 발생 시 대표 병원종과 다른 변이 부분만 검증하여 신규 백신을 신속히 출시하기 위함

(예: 계절성 인플루엔자 백신)

- 신속한 적용이 가능한 백신 플랫폼 및 분석 방법 개발

- 백신의 신속한 개발 및 생산을 위한 백신 제조역량과 임상시험 네트워크 유지

- 글로벌 파트너십과 협력·자금 조달·데이터 공유를 위한 거버넌스 구축

⊙ 본 보고서에서는 백신 개발에 있어 가장 많은 시간이 소요되는 임상시험을 중심으로 COVID-19 백신이 신속하게 개발될 수 있었던 요인을 분석하고, 이에 근거하여 팬데믹 상황에서 백신을 신속하게 개발하기 위한 전략을 모색하고자 함

Ⅱ 백신 개발을 위한 임상시험 개요

⊙ 모든 백신은 백신 면역원성 임상시험과 유효성 임상시험을 통해 안전성과 효능의 확인이 필요함

• 백신 면역원성 임상시험

- 면역원성 결과변수는 면역학적 반응을 기반으로 한 지표 (ICP*)로서, 중화항체 반응률, 면역 반응 속도 등이 있으며, 대부분의 백신 면역원성 임상시험은 비열등성 또는 동등성 시험을 기반으로 함

* ICP(Immunological Correlate of Protection, 면역학적 지표, 면역학적 바이오마커, 면역 대리 표지자): 백신의 임상적 효능을 반영할 수 있는 면역학적 지표. 백신의 효능을 예측할 수 있는 수단이며, 질병 혹은 감염 상태로부터 방어할 수 있는 면역 반응의 양적 기준을 말하며 백신 접종 후 한 개인의 면역 상태를 평가할 수 있는 방법

• 백신 유효성 임상시험

- 백신 효능의 정도에 따라 백신의 직접 효과, 간접 효과 혹은 전체 효과로 구분됨

- 유효성 결과변수는 일반적으로 중증도와 상관없이 백신 또는 위약의 마지막 접종 이후의 정해진 시점에 실험실에서 확인된 감염률로 정의

- 백신 유효성 검증에 있어서 무작위 이중 눈가림 위약 대조 병렬 임상시험 (Randomized, double-blinded, placebo-controlled, parallel-group study)이 임상시험 결과의 편향을 최소화할 수 있는 방법임

■ 일반적인 백신 개발단계

⊙ 백신 개발은 다른 의약품 개발과정과 마찬가지로 백신 후보물질 탐색, 전임상시험, 임상시험, 규제 기관 승인의 절차를 거치며 후보물질 발견에서 허가까지 10~15년의 시간이 소요됨

⊙ 후보물질 탐색

• 면역 반응을 유발시킬 수 있는 최적의 항원 물질을 결정하는 단계

• 항원에는 바이러스 유사 입자, 약화된 바이러스/박테리아, 약화된 박테리아 독소 또는 병원체에서 파생된 기타 물질을 포함

• 일반적으로 2~4년 소요

...................(계속)

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