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BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-30새로운 코로나19 mRNA 백신 개발을 위한 노력◇ Pfizer-BioNTech과 Moderna에서 개발한 2개의 mRNA 백신은 코로나19 극복에 큰 역할을 하였지만, 유통의 어려움과 기술 공개 거부로 저소득 국가는 접종이 어려운 상황. 이에 여러 국가에서 취급이 쉽고 상대적으로 가격이 저렴한 mRNA 기반 백신 개발을 위해 노력 중▸주요 출처 : Science, New crop of COVID-19 mRNA vaccines could be easier to store, cheaper to use, 2022.4.5▣ Pfizer-BioNTech과 Moderna에서 개발한 코로나19 mRNA 백신은 전 세계 코로나19 대유행 극복의 돌파구를 제공○ 두 가지 백신 모두 최소한의 부작용으로 효과적인 면역 반응을 유발하며, 효능 시험에서도 인상적인 결과를 도출 - Pfizer-BioNTech과 Moderna의 백신은 지금까지 생산된 코로나19 백신의 약 30%를 차지 ※ 건강관리 데이터 회사인 ‘Airfinity’에 따르면, 불활성화된 SARS-CoV-2 및 감기 바이러스를 포함한 기술 기반의 23개 백신이 전 세계적으로 사용되고 있지만 위 두 회사의 mRNA 백신은 지금까지 생산된 13.2억 용량의 약 30%를 차지○ 하지만 이 두 회사는 IP(intellectual property)와 노하우 공유를 꺼리면서 저소득 국가에서는 자체적으로 개발한 백신을 생산해야 하는 상황 - 2개 회사가 생산한 백신은 초저온 저장, 보관과 비싼 가격 때문에 저소득 및 중산층 국가에서는 소수 사람만 백신 접종이 가능한 상황 ※ 부정적인 여론을 인식하여 최근 Pfizer-BioNTech과 Moderna는 아프리카 국가에 자체 공장 건설에 대한 계획을 발표 - 또한 WHO는 저소득 및 중산층 국가의 과학자들이 mRNA 백신을 개발할 수 있도록 ‘training hub’를 구축. 그러나 이러한 노력이 결실을 맺기까지 수년이 소요될 것으로 전망▣ 최근 취급이 용이하고 상대적으로 저렴한 mRNA 백신 개발을 추진 중 ○ 현재 10여 개국에서 새로운 형태의 코로나19 mRNA 백신의 임상시험이 진행 중이며, 절반가량이 ‘자가 증폭(self-amplyfying)’ mRNA 백신인 것으로 조사 - 이미 임상 3상이 진행 중인 중국 ‘Walvax Biotechnology’의 백신은 냉장 보관이 가능하고 연간 4억 회 용량의 제조가 가능하다고 언급 ※ 단, 당사에서 Science의 자세한 질문에 응답하지 않아 관련 논문 등을 통해 추론 - 프랑스-태국 합작회사인 ‘BioNet-Asia’는 임상 2상을 마치고 저렴한 가격으로 연간 최대 1억 회분을 만들 수 있다고 언급 ※ RNA의 네 가지 기본 골격 중 하나인 ‘uridine’을 ‘methylpseudouridine’으로 대체하여 mRNA의 독성을 감소시키고 spike 단백질 세포의 양을 증가 - 아래 도표에서 제시된 새로운 백신 후보들은 기존 ‘uridine’을 사용하는 자가 증폭* 형태의 백신 개발이 약 절반을 차지 * (장점) 적은 용량의 mRNA로 접종할 수 있어 더 많은 사람에게 예방 접종 가능, (단점) 자가 증폭 mRNA 백신이 ‘methylpseudouridine’ 대체물을 사용할 수 없다는 것, 즉 복제를 위해서는 원래의 ‘uridine’이 필요 주요 개발업체국가mRNA 형태임상 단계Walvax BiotechnologyChinaConventional3 (booster)Gennova Bio*IndiaSelf-amplifying2/3 (comparator)Vinbiocare Biotechnology**VietnamSelf-amplifying1/2/3 (comparator)Daiichi SankyoJapanConventional1/2/3 (booster)BioNet-AsiaThailandConventional2Providence TherapeuticsCanadaConventional2Arcturus Therapeutics**United StatesSelf-amplifying2Elixirgen TherapeuticsUnited StatesSelf-amplifying1/2EyeGeneSouth KoreaConventional1/2Stemirna TherapeuticsChinaConventional1/2AIM Vaccine GroupChinaUnknown1/2HDT Bio*United StatesSelf-amplifying1GlaxoSmithKline (GSK)United StatesSelf-amplifying1VLP TherapeuticsJapanSelf-amplifying1Imperial College LondonEnglandSelf-amplifying1Gritstone BioEnglandSelf-amplifying1 (booster)University of MelbourneAustraliaConventional1 (booster)CureVac/GSKGermanyConventional1*/** denote shared technology출처 : Science, New crop of COVID-19 mRNA vaccines could be easier to store, cheaper to use, 2022.4.5....................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-13차세대 백신 프론티어, 디지털 백신 시대 도래◇ 단백질을 정제하거나 병원체를 비활성화 할 필요 없이 바이러스 등 병원체 항원의 “디지털 코드(유전자 서열정보)”를 인터넷으로 전송하여 백신 개발이 진행되는 “디지털 백신” 시대 도래를 전망▸주요 출처 : Science Translational Medicine, Vaccines 2020: The era of the digital vaccine is here, 2021.12.15.▣ 코로나19 대응을 위해 초고속 백신 개발을 가능하게 한 디지털 백신 주목 ○ 디지털 백신은 단백질을 정제하거나 병원체를 비활성화 할 필요 없이 바이러스 항원의 “디지털 코드”를 전달하는 코로나19 mRNA 백신 개발로 백신학(vaccinology) 및 백신 개발의 르네상스 시대 개막 - 실제로, 국경을 넘어 위험한 바이러스를 발송하는 대신 인터넷을 통해 바이러스성 유전코드 정보를 전 세계에 전송하는 ‘디지털 백신’ 시대가 도래 1) 아날로그 백신 : 발효 및 정제를 통한 단백질 항원 생성을 위해 병원체 분리 또는 재조합 세포주 생성이 필요하며 이는 수년이 걸릴 수 있는 복잡하고 긴 프로세스 2) 디지털백신 : 단백질 항원 자체가 아닌 항원 자체를 코딩하는 유전정보만 필요. 이러한 유전정보는 인터넷을 통해 공유될 수 있으며 전 세계의 여러 실험실 및 생산 시설에서 사용 가능. 특히 mRNA 인코딩된 백신의 경우에는 동일한 제조 공정 및 시설을 여러 백신에 사용이 가능 출처 : Science Translational Medicine, Vaccines 2020: The era of the digital vaccine is here, 2021.12.15. ▣ 디지털 백신은 수년이 걸리는 전통적인 백신*을 뛰어넘어 훨씬 빠른 제조가 가능하게 함으로서 백신 개발의 패러다임을 전환 ○ 전통적인 아날로그 방식에서는 발견에서 임상까지 백신 개발을 위해서는 10∼15년이 걸리지만, 디지털 방식에서는 1년 이내 개발도 가능 - 기존 재조합 항원은 많은 백신의 설계 및 개발을 가능하게 했지만 각 항원에 대해 새로운 생산 프로세스를 설정해야 하는 단점 때문에 규모 확장 및 제조에는 많은 시간이 소요 - 이에 비해 디지털 백신으로 만들어진 mRNA 백신은 임상 1, 2, 3상의 임상개발을 병행하면서도 안전성과 효능에 큰 문제가 없어 10개월 이내에 미국 FDA의 긴급사용 승인을 취득 * 박테리아, 바이러스 또는 기생충을 키우고 이를 사용하여 유사체 백신이라고 하는 약독화, 사멸 또는 소단위 백신을 생산 출처 : Science Translational Medicine, Vaccines 2020: The era of the digital vaccine is here, 2021.12.15. ○ 전문가들은 디지털 백신, 특히 mRNA 백신은 개발 속도와 간단한 제조를 결합하여 예방 및 치료 잠재력을 지닌 새로운 종류의 백신을 대표할 것으로 전망 - 그러나 mRNA 백신은 제형이 매우 낮은 온도에서만 안정적이고, 가격이 상대적으로 비싼 점 등 단점도 있으며, - 또한 mRNA 백신이 코로나19 바이러스에는 적용되었으나 다른 병원체에도 잘 적용될 것인지는 의문. 아직 mRNA는 일부 문제를 해결하지만 모든 문제는 해결할 수 없다는 점도 언급 ▣ 코로나19로 인해 인류의 삶은 어려워졌지만 백신 분야에서 새로운 시대를 여는 백신 르네상스의 시대를 개막 ○ 코로나19 전염병은 전 세계 사람들의 건강, 경제 및 자유를 계속 황폐화하였으나, 역설적으로 mRNA와 같은 새로운 백신 기술의 검증 뿐만 아니라 백신과 약물이 개발될 방식을 완전히 바꾸는 것을 포함한 기회를 제공 - 디지털 백신 혁명을 지속적으로 육성하고 모든 생명공학에 이를 적용하여 모든 건강 분야에 도입함으로서 확장될 백신 르네상스 시대를 보장하는 것이 필수적임을 강조 ○ 미래 백신은 현재 코로나19 외 HIV, 말라리아 등 다양한 질환 퇴치를 위한 개발이 가능 할 것으로 기대 - 오늘날 개발이 어렵거나 불가능한 백신이 미래에는 가능해질 수 있으므로 항균제 내성, 만성질환, 암 및 신경퇴행성질환 퇴치를 위한 백신의 개발이 잠재적으로 가능 ○ 전문가들은 2030년 단백질 항원이 기계학습, 인공지능 및 신경망 분석기술 등을 사용하여 설계될 수 있기 때문에 미래에는 실험적 노력이 거의 필요하지 않을 수도 있다고 설명 - 역백신학(reverse vaccinology)*, 기계학습, 인 지능 및 신경망으로 재설계된 더 나은 말라리아 백신 개발이 가능하고, * 병원체 게놈의 전산적 분석을 통해 새로운 항원을 탐색하는 연구와 방법 - 인간에서 광범위하게 중화하는 항체를 이끌어내기 위한 최적의 면역 전략이 무엇인지 예측함으로써 HIV 백신의 수수께끼를 다시 살펴보고 해결할 수 있을 것으로 기대 ...................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-922021년 코로나19 백신에 대한 8개 주요 차트◇ 코로나19 극복을 위해 역사에 기록될 정도로 최단 기간에 백신 개발에 성공. 최근 Nature에서는 2021년 전 세계적으로 큰 영향을 미친 코로나19 백신에 대한 8개 차트를 제시▸주요 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16 ▣ 전 세계 44억 명 이상 접종이 완료된 코로나19 백신은 2021년 과학 및 연구 분야에서 가장 돋보이는 성과로 평가 ○ 옥스퍼드대-아스트라제네카 등 8대* 주요 코로나19 백신은 2020년 중반까지 100억 회분, 2021년에는 85억 회분이 생산 * 옥스퍼드대-아스트라제네카, CoronaVac, 화이자-바이오엔텍, 시노팜, 모더나, 존슨앤존슨. 스푸트닉 V, Bharat Biotech< ① 코로나19 백신 주요 제조사의 생산량 비교(2021.12.14 기준) > 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16.▣ 역사상 기록적인 최단 기간의 백신 개발 속도를 주목받았으며, 23종의 백신이 이미 전 세계적으로 사용 승인을 획득 ○ 대부분의 백신은 수년에서 수십 년의 개발 기간이 걸렸으나, 코로나19 백신은 1년 이내 개발 ※ 신속한 코로나19 백신 개발 및 배포로 미국과 유럽에서만 최소 750,000명의 생명을 구한 것으로 추정< ② 감염병 백신개발 속도(2021.12.14 기준) > 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16.▣ 코로나19 대응을 위한 백신의 놀라운 성공에도 불구하고 백신이 전 세계적으로 공평하게 배분되지 못한 점도 언급 ○ 평균적으로 고소득 국가에서는 해당 인구의 83%가 한 번 이상 주사를 맞았지만 저소득 국가에서는 21%로 하락 - 고소득 국가에서 수요가 감소하기 시작하면 저소득 국가에 공급이 증가할 것으로 예상되었지만 현재 고소득 국가에서 부스터를 위해 백신을 관리하면서 저소득 국가에로의 백신 배분이 어려운 상황 - 격차는 국가 간에만 존재하는 것이 아니라 국가 내에서도 존재하는데, 미국의 한 연구에서는 저소득층, 편부모 또는 장애가 있는 사람들이 많은 지역에서 접종율이 더 낮다는 사실을 발견< ③ 국가별 백신 접종 비교(2021.11.29 기준) > 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16.▣ 2021년은 ‘백신의 해’이면서 또한 ‘변이의 해’라고 할 만큼 코로나19 바이러스의 다양한 변이가 발견 ○ 과학자들은 2020년 말과 2021년 초에 코로나19 바이러스의 알파, 베타 및 감마 3가지의 '우려 변이'를 확인(단, 오미크론은 아직 반영되지 않음) - 코로나19 바이러스는 이전의 다른 바이러스 계통보다 변이가 더 빨리 퍼지는 것으로 파악되며, 과학자들은 이러한 변이가 백신의 효과를 약화시킬 수도 있다고 우려 - 이러한 도전에도 불구하고 많은 데이터를 통해 백신은 중증도 진행을 막는데 잘 작동하고 있다고 백신의 중요성을 강조< ➃ 바이러스 변이에 대한 백신별 효과(2021.11.25 기준) > 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16▣ 그러나 백신 접종을 빨리 시작한 국가에서 델타 등 우려 변이 바이러스 발생에 대해 면역약화(Waning immunity) 현상이 발생 ○ 백신 접종을 빠르게 시작한 이스라엘, 미국 및 영국과 같은 국가에서는 백신 접종 시간이 지남에 따라 효능이 저하되는 징후가 보고 - 11월 말에 우려 변이로 지정되어 빠르게 확산 중인 오미크론은 2번의 백신을 접종받은 경우에도 백신 보호력을 약화시키는 것으로 조사 ※ 남아프리카, 독일, 스웨덴의 팀과 Pfizer-BioNTech의 공동연구 예비결과, 오미크론 변이에 대해 기존의 코로나19 백신이 제공하는 보호가 약해지나, 부스터 접종이 백신 효과를 70% 이상 회복시키는 것으로 파악  관련논문 : medRxiv, Reduced Neutralization of SARS-CoV-2 Omicron Variant by Vaccine Sera and Monoclonal Antibodies, 2021.12.7< ➄ 시간 경과에 따른 주요 백신별 효과(2021.11.25 기준) > 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16▣ 현재 전 세계적으로 승인된 23개 백신 외에 300개 이상의 백신이 개발 진행 중으로, 이 중 40개가 임상 3상에 돌입 ○ 세계 인구의 절반에 조금 못 미치는 사람들이 여전히 코로나19 백신의 첫 번째 접종을 기다리고 있는 상황에서 전 세계 연구자들은 300개 이상의 새로운 백신을 개발 중 - 이중 약 200개는 아직 실험실 및 동물 실험 단계이며, 40개가 임상 3상 시험을 진행 중< ⑥ 현재 개발 중인 코로나19 백신의 단계별 현황(2021.12.1 기준) > 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16.▣ 새로운 변이 바이러스 대응 외에도 어린이에 대한 백신 접종이 현재 확산세를 통제하는데 관건일 것으로 전망 ○ 2021년 전염성이 높은 델타 변이로 인해 전 세계적으로 어린이 감염 사례가 급격히 증가 - 10월 말 이후 모든 연령대의 코로나19 확진 사례 중 어린이가 가장 많은 수를 차지한 미국 FDA는 5∼11세 어린이 약 2,800만 명을 대상으로 화이자-바이오엔텍의 백신을 승인 ※ 11월 초 이후 500만 명 이상의 어린이들이 백신 접종을 받았고, 변이 발생 유무에 따른 시나리오 모델링 연구에 따르면 어린이 백신 접종의 이점이 분명함을 확인 - 어린이에 대한 광범위한 예방 접종은 해당 연령대의 중증 사례를 제한하고 바이러스의 확산을 통제하는 데 도움이 될 것이라고 강조< ⑦ 백신 접종에 따른 어린이의 백신 효과 비교 > 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16.▣ 2021년 발표된 백신 관련 전체 논문의 절반을 차지할 정도로 과학자들은 지난 1년 동안 코로나19 백신 관련 연구 논문을 매우 많이 발표 ○ Nature에 따르면 코로나19 또는 SARS-CoV-2를 언급하는 백신에 관한 논문은 지난해 초부터 최소 15,000건이 발표되었으며, 그 중 11,000건 이상이 2021년에 발표< ⑧ 코로나19 백신 개발 관련 논문 증가 현황(2021.11.24 기준) > 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16.▣ 과학자들은 백신이 인류의 생명을 구하고 일상적인 삶을 회복시켜 활력을 불어넣는 데 도움이 될 것임을 강조 ○ 또한 2022년과 그 이후 오미크론과 같은 새로운 변이 바이러스 발생 등 코로나19 팬데믹을 극복하기 위해서는 아래와 같은 3가지 과제가 남아있다고 언급 - ① 저소득 국가에 얼마나 빨리 백신을 제공하고, ② 면역이 약화되는 인구에 부스터를 투여하고, ③ 어린이에게 백신을 접종하는지에 달려 있음을 시사 ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-85GEN 선정, 유망한 코로나19 백신 6종 ◇ 전 세계를 강타한 코로나19 팬더믹을 극복하기 위해 백신과 치료제 개발에 역량을 집중. 지난해 다수의 백신이 성공적으로 개발되면서 백신 접종을 통한 예방이 주요한 대응책이 되고 있는데, 바이오정보 전문매체인 GEN은 최근 긍정적인 데이터 또는 규제 진행 상황을 보여준 유망한 코로나19 백신 후보물질 6종을 소개 ▸주요 출처: GEN(Genetic Engineering and Biotechnology News), Six Up-and-Coming COVID-19 Vaccines, 2021.11.1.; COVID-19 Vaccine Tracker ▣ 코로나19 대유행이 시작된 이후 보건기관, 규제기관, 연구자 및 산업계의 대응은 진단, 치료제, 백신 개발에 집중 ○ 특히 백신 개발에 있어 팬데믹 선포(2020.3) 1년 안에 미국, 독일, 영국, 중국 등을 중심으로 백신 개발에 성공하면서 빠르게 보급 ※ Pfizer/BioNTech, Moderna, AstraZeneca, Janssen, Sinopharm 등 ○ McGill 대학에서 운영하고 있는 COVID19 Vaccine Tracker에 따르면 현재(11.12 기준) 24개 백신이 최소 1개 국가에서 승인되거나 긴급사용이 승인 - 미국 FDA는 1개의 코로나19 백신(Pfizer/BioNTech’s Comirnaty)을 승인했고, 모더나와 J&J 얀센의 코로나19 백신의 긴급 사용을 승인 - 임상 1∼3상 단계에 있는 코로나19 백신 후보물질은 157개로, 임상 1상 단계 37개, 임상 2상 57개, 임상 3상 55개가 있어 추가적인 백신 개발이 기대 출처 : COVID-19 Vaccine Tracker(https://covid19.trackvaccines.org/), 2021.11.12. 기준 ▣ GEN은 최근 몇 달 동안 긍정적인 데이터 또는 규제 진행상황을 보여준 유망한 코로나19 백신 후보물질 6종을 소개① Covaxin : Bharat Biotech - Ocugen 공동개발 ○ 미국 바이오제약기업 Ocugen과 인도 생명공학기업 Bharat Biotech이 공동개발한 백신이 임상 3상에서 77.8%의 효능을 보인다고 발표(2021.7) - 임상 3상 시험은 인도의 18∼98세 사이 참가자 25,798명을 대상으로 실시. Covaxin은 경증, 중등도 및 중증 코로나19 질병에 대해 77.8%의 효능이 보였으며, 중증 코로나19 질병에 대한 효능은 93.4%로 나타남 - 또한 현재 전세계에서 유행하고 있는 변이 바이러스인 델타 변이에 대한 백신 효능은 65.2%로 조사 - 부작용 발생률은 낮은 편으로 일반적인 부작용을 경험한 피험자 비율은 12.4%, 심각한 이상반응을 경험한 비율은 0.5% 미만으로 집계 ○ Covaxin은 인도를 포함한 16개국에서 긴급 승인을 받았으며, 60개 이상 국가에서 긴급 신청이 계류 중 - 미국과 캐나다 시장에 진출하기 위해 각국의 규제 검토에 참여 ※ 11월 3일, WHO는 코백신에 대한 긴급 사용을 승인. 이로써 코백신은 화이자, 모더나, 아스트라제네카, 코비실드(아스트라제네카 복제 백신), 얀센, 시노팜, 시노백 백신에 이어 WHO의 긴급 승인을 받은 8번째 코로나19 백신이 됨 ② GBP510 : SK Bioscience – GlaxoSmithKline ○ 한국 SK바이오사이언스와 미국 워싱턴대학 항원디자인연구소(IPD)가 공동 개발하고 백신 효과를 향상시키기 위해 GSK의 면역증강제 기술을 결합한 코로나19 백신 후보물질 GBP510의 임상 3상 시험 착수(2021.8) - 이번 임상시험은 이미 허가된 백신과 효과를 비교하여 입증하는 비교임상 방식으로, 18세 이상 성인 3,990명을 대상(시험백신 3,000명, 대조백신 990명)으로 하며, 2022년 상반기 결과가 나올 것으로 예상 - 글로벌 임상 3상에는 국제백신연구소(IVI)가 참여하여 유럽, 동남아 등에서 GBP510의 다국가 임상 3상을 수행하고, 이를 바탕으로 WHO 사전적격성평가(Pre-qualification)와 각 국가별 긴급사용허가 획득 준비를 진행할 예정 ※ GBP510은 유전자 재조합 기술을 이용해 만든 코로나19 바이러스의 표면항원 단백질을 주입해 면역반응을 유도하는 재조합 백신임 ○ 올해 초 발표된 임상 1/2상에서 결과, 면역증강제를 함께 투여한 투약군 전체에서 항체가 형성돼 중화항체 형성률 100%를 보였으며, 중화항체 유도 수준이 코로나19 완치자의 혈청보다 5∼8배 높았음 ○ GBP510은 국제민간기구인 빌&멜린다게이츠재단과 전염병대비혁신연합(CEPI) 등의 지원을 통해 개발③ INO-4800 : Inovio Pharmaceuticals ○ 미국 제약사 INOVIO가 개발한 코로나19 백신 후보물질 INO-4800의 임상 3상 시험이 미국, 브라질, 필리핀, 멕시코, 콜롬비아 등 6개국에서 승인 - INO-4800는 스파이크 단백질을 표적으로 하는 DNA 백신으로, 전기천공(Electroporation) 방법을 통해 DNA 플라스미드를 체내 세포에 직접 전달해 면역반응을 생성 - 이번 임상은 INNOVATE라는 라틴 아메리카, 아시아, 아프리카 등 여러 국가에서 진행하는 다국가 임상시험으로, 18세 이상 성인을 대상으로 한 달 간격으로 2회 투여한 후 효능을 평가할 계획, 중간 결과는 2022년 발표 예상 ※ 미국 FDA는 INOVIO에서 제공한 추가 비임상, 임상 및 기기 정보를 바탕으로 올 9월 28일 결정했던 임상시험 보류를 해제 ○ 2상 결과에 따르면 18세 이상 성인에서 우수한 내약성과 면역원성이 확인 - 임상 표본을 사용하여 이전에 공개한 또 다른 연구에서 INO-4800은 변이(알파, 베타, 감마 - 후속 연구에서 - 델타)에 대해 중화 항체와 강력한 T 세포 반응 등 광범위한 교차 활성 면역반응을 제공하는 것으로 밝혀짐 ④ NVX-CoV2373 : Novavax ○ 미국 바이오기업 Novavax의 코로나19 백신 후보물질 NVX-CoV237, 경증, 중증도 및 중증 질환에 대해 90.4%의 효능을 보인 임상 3상 결과를 보고(2021.6) - 중증도 및 중증 질환에 대한 100% 보호, 고위험군에서 91% 효능, 우려/관심 변이에 대해 92.6% 효능, 분류되지 않은 변이체에 대한 100% 효능 ○ 파트너사인 Serum Institute of India는 인도, 인도네시아, 필리핀에서 첫 긴급 사용 신청서를 제출했으며 WHO에 긴급 사용 목록 신청서를 제출 ※ 미국 FDA에 긴급 사용 승인 신청은 4분기에 신청할 것으로 예상 ○ NVX-CoV2373는 재조합 단백질 플랫폼 기반으로 한 백신으로 전통적으로 사용되던 제조 방식으로 인체에 대한 안정성이 입증되었으며, 보관・운송・위탁생산이 용이하여 팬더믹 상황의 게임체인저가 될 것으로 기대 ○ 최근 Novavax는 코로나19 및 인플루엔자에 대한 복합 백신(NVX-CoV2373 및 NanoFlu)을 평가하는 임상 연구를 착수 ⑤ SCB-2019(CpG 1018/Alum) : Clover Biopharmaceuticals ○ 중국 Clover Biopharmaceuticals는 Dynavax Technologies와 파트너쉽을 체결하고 SCB-2019와 Dynavax의 CpG 1018 보조제를 함께 투여한 글로벌 임상 2/3상에서 1차 및 2차 효능 평가 변수를 충족했다고 발표(2021.9) - CB-2019(CpG 1018/Alum)는 중증 및 입원에 대해 100% 효능을, 모든 변이에 의해 유발된 중증도 및 중증 질환에 대한 84% 효능을 나타냄 ※ 델타 변이에 79%, 감마에 대해 92%, Mu에 대해 59%의 효능을 보고 ○ SCB-2019는 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질을 구성하는 삼량체를 재조합해 인체에 주입하는 서브유닛 백신으로, 2회 주사 투여 방식으로 상온에서 한 달간 보관이 가능하고 저온에서 6개월까지 보관 가능⑥ VBI-2902 : VBI Vaccines ○ 미국 VBI Vaccines에서 개발한 VBI-2902의 임상 1/2상 초기 결과, 긍정적인 데이터를 도출함으로써 개념 증명을 보였다고 밝힘(2021.6) - VBI-2902는 VBI Vaccines이 개발 중인 외피 바이러스 유사 입자(eVLP) 기술*을 적용한 백신 후보 3개 중 하나 * 입자 표면에 있는 여러 단백질 항원을 발현해 면역 반응을 유발 ○ 전염병대비혁신연합(CEPI)로부터 자금을 지원받아 남아공발 변이로 알려진 '501Y.V2(베타 변이)'를 표적으로 하는 VBI-2905 개발, 임상 연구 착수(2021.9) ○ 모든 코로나바이러스(SARS-CoV-2, SARS-CoV 및 MERS-CoV)에 대해 예방 효과를 나타내는 판코로나바이러스 백신 VBI-2901도 개발 중, 내년 상반기 임상 연구 착수 예정 ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-69코로나19 mRNA 백신 특허의 네트워크 분석◇ 코로나19 mRNA 백신 개발과 관련된 특허 네트워크와 라이센싱 거래 분석을 통해 코로나19 mRNA 백신의 급속한 발전과 임상시험 성공은 발명가와 혁신가 사이의 관계에 기인하고 있음을 강조하면서, 대기업에 이전된 특허, 영업 비밀 및 노하우는 기술에 대한 접근을 제한하는 법적 장벽을 만들어 향후 mRNA 백신의 연구개발을 방해할 수 있음을 언급 ▸주요 출처 : Nature Biotechnology, A network analysis of COVID-19 mRNA vaccine patents, 2021.5▣ 2020년 1월 코로나19 바이러스 유전자 서열이 공개된 이후, 전례 없는 빠른 기간 안에 코로나19 진단기기, 백신 및 치료제 개발을 진행 ○ 특히, 백신 플랫폼 기술은 바이러스 벡터에서 단백질 기반 기술, mRNA와 지질나노입자 기술에 이르기까지 다양 - 백신 개발에 필요한 기본 기술은 연구실 또는 스타트업에서 발명되어 특허를 통해 보호되고 이후 더 큰 기업에서 상용화 개발 및 허가를 진행하면서 발명가와 혁신기업 사이의 복잡한 관계를 형성 - 또한 백신 개발에 관한 기본 기술은 특허로 보호하고, 제조방법 및 기술(노하우)은 영업 비밀로 보호하여 백신 플랫폼과 같은 과학기술적 발전에도 불구하고 지식재산권(IP, Intellectual property) 보호와 같은 장벽은 공평한 접근과 공정한 할당을 방해하는 요소로 작용▣ 특허 네트워크 분석을 통해 코로나19 mRNA 백신 기술을 둘러싼 IP 보호 및 라이선스 거래에 관한 복잡성을 확인 ○ 네트워크에 나타난 바와 같이 Moderna, Pfizer와 BioNTech, CureVac 및 Arcturus 모두 코로나19 mRNA 백신 개발에 참여 - 특허로 보호받고자 한 기술로는 mRNA 기술, 지질나노입자 기술 및 전달시스템 기술 등인 것으로 파악 ○ 지질나노입자는 mRNA 분해를 방지하고 세포 내 mRNA를 전달하는 데 사용되는 중요한 기술로, - 지질나노입자는 mRNA가 세포 안으로 전달된 후, 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질을 생산하도록 지시하여 면역반응을 유도¶ UPenn : 펜실베니아 대학, UBC : 브리티시 컬럼비아 대학, 네트워크 분석은 Gephi라는 프로그램을 사용출처 : Nature Biotechnology, A network analysis of COVID-19 mRNA vaccine patents, 2021.5 ▶ 큰 노드는 관련 entity를, 선과 중간의 작은 노드는 두 entity 간의 계약 또는 특허를 의미 ▶ 주변의 작은 노드는 백신기술과 관련된 특허를 의미 ▶ 라이센싱 거래는 미국 증권거래위원회 자료를 활용하여 분석▣ mRNA 백신 개발과 관련된 주요 기술은 대학이나 소규모 바이오텍 회사에서 발명된 다음 상용화 및 제품 개발을 위해 비교적 규모가 큰 기업에 라이센스를 부여한 것으로 파악 ○ 1990년대 초부터 질병 치료를 위해 mRNA를 연구하였으나, 펜실베니아 대학에서 그 가능성을 확인한 2005년 이후에야 발전하기 시작 - 펜실베니아 대학이 2017년 mRNA Ribo Therapeutics에 특허 사용을 허가하였으며 다음 제휴기업인 CellScript에 허가 - CellScript는 Moderna 및 BioNTech와 연결되는 것으로 나타나 결국 Moderna와 BioNTech 모두 펜실베니아 대학에서 유래된 mRNA 관련 특허에 대한 하위 라이센스로 확인 ○ mRNA 백신 플랫폼의 또 다른 주요 분야인 지질나노입자와 관련된 최초 특허는 1998년에 브리티시 컬럼비아 대학이 확보한 후 Arbutus에 특허 사용을 허가하였고 2012년에 Arbutus를 통해 Acuitas에 특허를 허가 - 2016년 Acuitas는 지질나노입자 관련 특허 접근에 대해 CureVac과 개발 및 옵션 계약을 체결하였으며, Moderna에도 서브 라이센스를 부여 - Arbutus는 지질나노입자 관련 특허에 대해서 Roivant를 거쳐 Genevant와 계약하였으며, Genevant는 BioNTech에 하위 라이센스 체결 ○ 2019년 Moderna는 NIH와 코로나19 백신을 공동개발 하기로 합의하였고, BioNTech은 Pfizer와 공동개발 하기로 계약 ○ 코로나19 mRNA 백신의 급속한 발전과 임상시험 성공은 발명가와 혁신가 사이의 관계에 기인하고 있음을 강조하면서, mRNA 백신의 성공은 의학의 미래가 될 mRNA 기술의 잠재력을 확인한 것이라고 설명 - 하지만 대기업에 이전된 특허, 영업 비밀 및 노하우는 기술에 대한 접근을 제한하는 법적 장벽을 만들어 향후 mRNA 백신의 연구개발을 방해할 수 있음을 언급 ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-56백신의 향기(Scent of a vaccine) : 코로나19 비강백신 ◇ 많은 병원체는 점막을 통해 감염하기 때문에 점막면역(mucosal immunity)은 외부로부터 침입한 병원체에 대한 첫 번째 방어 역할을 수행. 호흡기를 통해 침입하는 코로나19 바이러스를 보다 효과적으로 방어하기 위해 코 속에 백신을 투여하는 비강백신에 대한 가능성을 주목▸주요 출처: Science, Scent of a vaccine, 2021.7.23.; 분자세포생물 학뉴스레터, 점막을 통한 백신 전달 및 점막 면역증강제 개발, 2013▣ 병원체 감염경로에 방어면역을 구축하게 되면 병원체의 침입을 막는 효과적인 방법 중 하나일 것으로 예상 ○ 많은 병원체는 점막을 통해 침입이 이루어지기 때문에 점막면역(mucosal immunity)은 외부로부터 침입한 병원체에 대한 첫 번째 방어 역할을 수행 - 점막백신(mucosal vaccine)은 전신면역반응(systemic immune response)뿐만 아니라, 동시에 점막면역반응(mucosal immune response)도 유도 ※ 점막면역의 중요한 특징 중의 하나로 점막 표면에 항원 특이적 IgA를 분비하여, 외부 병원성 미생물들의 칩입에 대해 인체를 효율적으로 방어 - 점막백신은 또한 주사바늘을 사용하지 않기 때문에 통증이나 거부감이 없고, 안전하고 쉽게 투여할 수 있는 이점 보유 ○ 병원체들의 침입경로에 면역반응을 유도하기 위해서는 백신의 투여경로(immunization route)가 중요한 고려사항 - 처음 경구(oral) 투여를 통한 점막백신이 개발되었고, 이후 비강(nasal), 직장 (rectal), 질내(vaginal), 설하(sublingual) 등 다양한 점막루트들이 연구되고 있으나, 상용화된 점막백신의 투여경로는 경구*와 비강**이 주요 * 소아마비를 유발하는 폴리오바이러스에 대한 폴리오경구백신이 처음으로 상용화. 폴리오경구백신은 전신 면역반응뿐만 아니라, 폴리오바이러스의 감염 경로인 장(intestine)에서 점막 IgA를 유도. 이후 로타바이러스, 살모넬라, 콜레라에 대한 경구백신이 상용화 ** 인플루엔자 바이러스에 대한 비강백신인 FluMist가 상용화▣ 호흡기를 통해 침입하는 코로나19 바이러스를 보다 효과적으로 방어하기 위해 코 속에 백신을 투여하는 비강 백신의 가능성을 주목 ○ 비강백신은 비강 및 상기도 내에 IgA, B세포, T세포를 유도하는 동시에 IgG(폐)를 유도하여 감염을 더 효과적으로 예방하고 바이러스 배출을 감소 - 반면에 근육백신은 IgG를 유도하여 폐 감염을 예방하지만, 상대적으로 비강 감염 방어력이 낮고 더 많은 바이러스를 배출< 백신 투여방식(비강 백신 vs 근육주사 백신)에 따른 면역효과 >출처: Science, Scent of a vaccine, 2021.7.23. ○ 하지만 코로나19에 대해서 개발 중인 약 100개의 백신 가운데 7개만이 비강백신으로 임상시험 중 ¶ HB, hepatitis B virus; RBD, receptor binding domain; RSV, respiratory syncytial virus; SARS-CoV-2, severe respiratory syndrome coronavirus 2출처: Science, Scent of a vaccine, 2021.7.23. ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

mRNA 백신 개발의 역사와 연구 동향 및 시사점 한국생명공학연구원 항암물질연구센터 차현주 1. 들어가며 사스, 메르스, 지카, 에볼라 그리고 지금의 전례 없는 코로나19 팬데믹과 같은 감염병에 의해 인류의 생명과 안전이 위협받고 있고 세계적으로 공포가 확산되고 있다. 일년 반 이상 지속되고 있는 코로나19 팬데믹은 전 세계적으로 정치, 사회, 경제적 위기상황을 심화시켰다. 현재 229개국에서 총 192,281,943명이 코로나19로 확진되었고 이 중 4,134,016명이 사망하였으며 (Worldometer, 2021.07.21), 우리나라의 경우도 최근 코로나 재확산으로 확진자 및 사망자가 급격히 증가하고 있는데 현재까지 182,265명의 확진자 및 2,060명의 사망자(2021.07.21., Worldometer)가 발생했으며, 지속되는 사회적 거리두기 시행으로 인해 사회, 경제적 어려움이 가중되고 있다. 또한 코로나19로 인한 GDP 손실액이 전 세계 5조 6,000억 달러(한화 6,205조 9,200억 원)에 달하는 것으로 나타났다(PharmaNews, 2020.02.25.). 이와 같은 초유의 팬데믹 사태를 종식시키고 미래에 또 출현할 수 있는 신변종 바이러스에 대응하기 위한 유일한 방법은 신속히 백신을 개발하는 것이다. 2020년 1월에 중국 과학자들이 우한을 파괴하고 있는 Sars-Cov-2의 유전자 서열을 공개하자 전 세계의 연구자들이 백신 개발에 착수해 지금 현재 여러 개의 백신이 긴급사용승인 후 전 세계에서 사용되고 있다. 네 개의 승인된 코로나19 백신 : 안전하고 효과적 출처 : Paul-Ehrlich-Institute 2. mRNA 백신 개요와 중요성 약독화 생백신(live attenuated vaccine), 비활성화 백신(inactivated vaccine), 바이러스 유래 소단위 항원 백신(subunit vaccine)과 같은 전통 백신은 폴리오, 수두, 홍역과 같은 바이러스 감염병과 결핵, 콜레라 등의 세균성 질환의 발병률을 줄이는데 혁혁한 공헌을 해왔다. 그러나 생균이나 사균을 주입하는 전통적인 백신의 경우 예방 효과는 좋은 반면 균 자체를 주입하기 때문에 병원성의 우려가 있고 장기간 보관이 어려워 제조 및 운반에 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 게다가 제조 기간이 길어 신변종 바이러스 감염병에 신속히 대응하기가 어렵다. 최근 분자 생물학과 유전자 정보 분석 기술의 혁신적인 발전으로 각종 감염 질환을 일으키는 병원체와 그 감염에 대응해 유도되는 체내 면역 시스템의 분자 기전에 대한 포괄적인 분석이 이루어지고 있다. 이렇게 각 병원체에 관련해 축적된 데이터를 이용 전통 백신에서 사용하는 비 특이적인 방법으로 면역을 활성 시키는 것을 탈피해 체내 면역을 특이적이며 효과적으로 유도하는 혁신적인 접근법의 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 혁신적인 접근법의 백신중 하나가 mRNA 백신 기술이며, 코로나 펜데믹을 통해 유망한 바이오 기술로 떠올랐다. mRNA 백신은 다양한 항원 조합이 가능하여 체액성과 세포성 면역반응을 모두 유도할 수 있고, 사멸/생약독화 바이러스 백신에 비교해 비감염성이며, DNA 백신에 비교해 비삽입성 약품 유형(drug modality)으로 게놈 DNA 삽입에 의한 돌연변이 유발의 잠재적 위험이 적다. mRNA는 정상적인 세포대사 과정을 통해 분해되기 때문에 뉴클레오사이드(nuceloside)의 다양한 변형 및 전달 방법을 이용하여 생체 내 반감기를 쉽게 조절할 수 있다. 뉴클레오사이드의 다양한 변형으로 mRNA의 안정성과 번역률(translation yield)을 증가시킬 수 있고, 효율적인 생체 내 전달은 mRNA를 전달(carrier) 분자에 배합하여 세포질 내에서 빠른 흡수 및 발현을 가능하게 하며, 세포내 이입 후 mRNA가 바이러스 항원으로 발현되면서 본연의 번역 후 변형이 일어나므로 단백질 서브 유닛 백신에 비해 자연적 바이러스 감염 모사 능력이 뛰어나다. 추가적으로 mRNA는 선천성 면역반응을 활성화시켜 면역보조제 기능도 할 수 있으며 개발, 제조 및 투여가 용이하여 미래 신·병종 감염병의 펜데믹에 쉽고 빨리 대처할 수 있는 백신 유형이다. mRNA 백신은 시험관 내 전사(in vitro transcription) 반응의 높은 생산효율 때문에 빠르게 대용량의 제조가 가능하고 한 시설에서 같은 제조 공정으로 파이프라인에 있는 모든 mRNA 바이오 의약품을 생산할 수 있어 매우 경제적이다. 기존 백신과 mRNA 백신의 차이 출처 : 자체 제작 3. mRNA 백신 개발의 발자취(역사) 가. mRNA 백신˙치료제 탄생의 주역 ‘카리코와 와이스만’ 박사 RNA 기반 백신 및 치료제로 구성되는 생물학적 제제들이 비교적 뉴 클래스의 치료 옵션으로 암, 비만, 연령과 연관된 치매, 알츠하이머, 당뇨병, 결핵, 자가 면역 질환, 심혈관 질환과 같은 넓은 범위의 만성, 감염성 및 희귀질환에 대한 치료 및 예방 조치로 역할을 하고 있다. 이 시장의 주요 리더들은 Moderna Therapeutics, BioNTech AG, CureVac AG, Sangamo Therapeutics, Inc., Argos Therapeutics, Inc., Translate Bio, Inc., In-Cell-Art, eTheRNA Immunotherapeutics, ethris GmbH, 그리고 Tiba Biotech. 등이 있다. 코로나19 펜데믹 전인 2019년 당시 신약개발 파이프라인에 있는 700개의 DNA와 RNA 기반 therapeutics 중 약 430개가 아직 개발의 전임상 단계에 있었으며, 이들의 약 35%가 암치료를 목표로 하고 있었다. 또한 12개의 mRNA 백신이 그 당시 개발 중에 있었으며; 이 중 7개가 큐어백(CureVac)에 의해 개발되고 있었다. 이러던 중 2020년에 발생한 코로나19 펜데믹에 대응해 11개월이라는 전대 미문한 짧은 시간에 신속히 개발된 Moderna(mRNA-1273) 및 Pfizer&BioNtech(BNT162b2)의 mRNA 백신이 최초의 상용화된 mRNA 의약품으로 전통백신에 비해 이 백신들이 보여준 뛰어난 예방효능과 안전성 때문에 mRNA 백신 시장의 앞으로의 전망을 밝게 하고 있다. 다음은 올해 4월 뉴욕타임즈에 실린 mRNA 백신 관련 기사를 정리해 보았다. 이번 mRNA 백신 개발의 성공 신화는 30년 이상의 긴 시간동안 투자한 R&D를 통해 이루어 낸 mRNA 플랫폼 기술의 많은 발전으로 만들어 졌으며 그 역사는 1990년대 초로 거슬러 올라가 카털린 카리코(Katalin Kariko) 박사가 펜실베니아 대학에서 심장전문의인 엘리엇 바네이선(Elliot Barnathan) 박사와 유로카이네이즈 수용체(Urokinase receptor)단백질 정보를 담은 in vitro transcribed(IVT) mRNA를 세포에서 발현시키는데 성공하면서 시작된다. 그 후 이 둘은 이 결과를 바탕으로 심장질환 치료를 위해 원하는 부위에 혈관형성을 활성화 시키거나 또는 인간세포의 수명을 연장하는데 IVT mRNA를 활용하려고 했으나 바네이선 박사가 펜실베이니아 대학을 떠나 바이오기업으로 이직하게 된다. ...................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.