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치료 효과 '불확실성'만 확실한 팩트

우한 논문은 시험관 시험 불과 ‘예방·치료 효과’도 가설일 뿐 투여시기·적정량 데이터 전무 연구 11건중 8건 '효과 없다' 투여량 많으면 심장에 치명적 FDA·WHO 등 처방 금지 조치 미국 의사·약사협회도 반대 말라리아 치료제인 ‘클로로퀸(Chloroquine)’과 ‘하이드록시클로로퀸(Hydroxychloroquine)’의 코로나19 감염증 치료 효과에 대한 찬반 논쟁이 전세계에서 3개월째 계속되고 있다. 약을 먹어야 한다는 주장은 이미 검증된 약이라는 ‘상대적 안전성’에 기반을 두고 있다. 두 약은 각각 1949년과 1955년 식품의약국(FDA)의 승인을 얻었다. 이미 70년 가까이 판매되어온 약이니 안심할 수 있다는 의견이다. 이에 반해 반대하는 쪽은 ‘기생충 치료제’로선 안전하지만 '바이러스 치료제’로는 제대로 검증되지 않아 위험하다는 주장이다. 설사 효과가 있다 해도 어떤 환자에게, 언제, 얼마나 투여해야 하는지 객관적 자료가 없기 때문이다. 상반된 의견은 지금까지 두 약의 효능을 다룬 연구결과에서 기인한다. <표 참조> 찬반 양쪽 집단 모두 믿고 싶은 결과를 유리한 쪽으로 해석하기 때문이다. 확실한 팩트는 긍정·부정적 효과 양쪽 모두 확실하게 뒷받침할 만한 임상데이터가 아직 충분하지 않다는 점이다. 특히 두 약이 코로나 감염을 예방할 수 있다는 연구결과는 지금까지 단 한 건도 없다. 두 약이 주목받게 된 계기부터 작용 원리 가설, 연구결과 분석들을 정리했다. 기사의 팩트들은 한국의 기초과학연구원(IBS)의 ‘코로나19 과학리포트'와 11개 연구결과 논문 원본, 스타트업 회사 ‘굿알엑스(GoodRx)’의 연구팀장이자 약학박사인 제니터 트랜의 보고서를 참조했다. 굿알엑스의 회사 방침은 ‘환자 친화적’이다. 이 회사의 앱은 전국 7만5000개 약국 데이터베이스를 검색해 처방약을 할인가에 살 수 있도록 알려준다. 웹사이트 방문자 수는 매달 1400만 명에 달한다. ▶‘시험관’ 결과로 반짝 등장 전세계가 클로로퀸의 치료 효과 가능성을 처음으로 접한 소식은 지난 2월4일 중국 우한에서 나왔다. 이날 중국과학원 산하 우한바이러스연구소는 국제학술지 ‘셀 리서치(Cell Research)’에 한 편의 논문을 발표했다. 두 약은 코로나 바이러스가 인체 세포막을 뚫지 못하도록 돕고, 세포 안으로 침입한 이후에도 증식을 저해한다는 결과였다. 확산 초기 바이러스 온상지로 불리던 우한에서 나온 연구는 치료법을 몰라 당황하던 전세계에 희소식이었다. 높아가던 기대감은 한 달여 뒤인 3월19일 도널드 트럼프 대통령의 한마디로 정점을 찍었다. 트럼프 대통령은 두 약이 코로나 감염을 막을 수 있는 “게임 체인저”라고 극찬했다. 전세계 병원들은 속속 치료제로 이 약을 처방하기 시작했다. 하지만 우한에서 발표된 논문에는 맹점이 있었다. ‘시험관내 실험(vitro study)’ 결과였다. 통제된 환경에서 세포를 감염시킨 뒤 약의 효능을 관찰한 것이었다. 동물이나 사람을 대상으로 한 임상시험이 아니다. 시험관 세포 효과가 실제 약으로 승인되는 경우는 1%도 되지 않는다. ▶작용 원리, 엇갈리는 주장 시험관 결과 그대로가 인체에 작용될 수 있다면 두 약은 백신과 치료제 모두 쓰일 수 있는 만병통치약이다. 현재 전세계에서 개발중인 1000여 건의 신약들이 모두 필요 없어진다는 뜻이다. 가설에 따른 예방 원리는 이렇다. 기생충이나 바이러스 등 외부물질이 세포내로 침투하려면 ‘엔도솜(endosome)’이라는 세포소기관의 산성도가 적정 수준이 되어야 한다. 클로로퀸은 이 산성도를 낮춰 말라리아 감염을 막는데, 같은 원리로 코로나바이러스의 침투를 막을 수 있다는 가설이다. 하지만 코로나바이러스는 말라리아와 달리 뿔 모양의 ‘스파이크 단백질’을 세포벽에 찍어 내부로 침입한다. 엔도솜의 산성도 메커니즘이 적용되기 어렵다는 뜻이다. 클로로퀸의 또 다른 바이러스 예방 작용 가설도 있다. 2000년대 초반 유행했던 ‘사스(SARS) 바이러스’ 억제에 클로로퀸은 효과를 보였다. 생쥐를 실험한 결과였다. 사스바이러스는 코로나19와 유사한 사촌뻘이다. 둘다 스파이크 단백질로 세포를 찍어 침투한다. 바이러스가 세포를 찍을 때 공략하는 포인트가 세포벽에 있는 ‘ACE2’라는 단백질(세포수용체)이다. 바이러스는 이 단백질과 결합해야만 세포 안으로 들어올 수 있다. 그 결합 과정을 '글리코실화'라고 하는데 클로로퀸이 이를 방해해 세포내 침투를 막는다. 그러나 이 가설에 대한 회의적 시각도 있다. 코로나바이러스는 사스에 비해 ACE2에 더 빨리, 단단하게 붙는다. 그래서 3배 더 많은 바이러스를 생산한다. 사스에서 입증된 클로로퀸의 글리코실화 방해 기능이 더 강력하게 보완되지 않으면 예방이 어렵다는 뜻이다. 클로로퀸이 예방은 못해도 치료제는 될 수 있다는 주장은 인체의 ‘오토파지(autophagy·자가포식)’ 기능과 관련이 있다. 오토파지란 세포 내 노폐물을 청소하는 시스템이다. 코로나바이러스는 이 오토파지의 활성화를 이용해 자가복제한다. 두 약이 이 오토파지를 억제해 바이러스의 증식을 차단한다는 논리다. 그러나 이를 반박하는 주장도 있다. 기초과학연구원(IBS)은 2012년 연구조사를 인용해 “바이러스가 증식하는데 오토파지가 반드시 필요하지 않다는 증거들도 있다”고 설명했다. ▶연구결과 치료 vs 악화 11개 연구조사의 논문 원본을 찾아 발표일, 장소, 투여량, 결과들을 표로 비교했다. 같은 약에 대한 연구인데도 대조가 뚜렷하다. 효과가 있다는 결과가 3건, 없거나 악화시킨다는 결과가 8건이다. 엇갈린 주장들을 바르게 이해하려면 도출된 사실들을 모아서 비교해야 한다. 표에서 알 수 있듯 효과가 있다는 연구결과는 모두 3월 이전에 확산 초기에 나왔다. 또 참여환자 수가 최대 100명 정도에 불과한 소수를 대상으로 했다는 공통점이 있다. 충분한 검증시간을 거치지 못했고, 확실한 치료효과를 본 환자수가 그리 많지 않을 가능성이 크다는 뜻이다. 반대로 효과가 미비하거나 오히려 악화 위험이 있다는 결과는 3월 이후부터 현재까지 계속 이어지고 있다. 상대적으로 관찰 기간이 길어지면서 나온 결과다. 또 연구 대상 환자 수가 거의 10만 명에 달하는 임상데이터로서 최대 규모의 조사까지 발표됐다. 지금까지의 연구결과로만 본다면 객관적인 신뢰도는 효과가 없다는 쪽에 기울 수밖에 없다. ▶계속 켜지는 빨간불 클로로퀸의 문제는 복용시 효과가 없는 데 그치지 않는다는 점이다. 특히 투여량이 많을수록 부작용은 심각하다. 현재까지 코로나19 환자에 대한 ‘적정 투여량’에 대한 임상데이터가 없으니 약은 독이 되기 쉽다. 두 약을 말라리아 치료용으로 처방할 경우 최소 1주일에 400mg짜리 1알을 먹는다. 표로 정리된 연구결과에서 대부분의 코로나 감염환자들은 1주일 분량 400mg 이상을 매일 복용했다. 단순 수치로 따져도 7배를 넘는 양이다. 부작용은 심각하다. 클로로퀸은 설사, 청각, 시력 상실 등이 있을 수 있고 하이드록시클로로퀸은 심장에 무리를 줄 수 있다. 특히 항생제 아지트로마이신과 함께 투여하면 심장에 치명적일 수 있다. 부작용이 있는데다 사망률을 높일 수 있다는 연구결과까지 나오면서 3개월 전 샛별처럼 등장했던 이 ‘기생충 치료제’들의 처방 금지 조치가 잇따르고 있다. 지난달 24일 FDA를 시작으로 2일 유럽연합(EU)에 이어 프랑스, 이탈리아, 벨기에로 이어졌다. 세계보건기구(WHO)도 지난 25일 부작용 우려로 코로나19 치료제 실험에서 배제했다. 미국내 의료계도 회의적인 입장이 다수다. 각각 최대규모의 전문의, 약사 단체인 미국의학협회(AMA)와 미국약사협회(APhA)는 지난달 17일 공동성명서를 통해 코로나19 치료제로 두 약을 처방하는데 ‘강력히 반대(strongly oppose)’했다. 또 지난달 21일 국립보건원(NIH)도 심각한 부작용 가능성을 들어 하이드록시클로로퀸을 코로나19 치료 목적으로 항생제와 함께 복용해서는 안 된다는 내용의 전문가 패널 보고서를 발표했다. 지금까지 두 약의 안전성에 대해 가장 팩트에 가까운 답변은 파우치 소장의 발언이다. 그는 27일 방영된 CNN 인터뷰에서 “하이드록시클로로퀸 사용을 금지해야 하는지는 아직 모르겠지만, 그 약의 효과가 부족하다는 과학적 자료는 아주 명백하다”고 말했다. 현재로서는 두 약에 대한 ‘불확실성’만 확실한 사실이라는 뜻이다. 정구현 기자 koohyun@koreadaily.com chung.koohyun@koreadaily.com

2020-05-31

바이러스 속이고, 둘러싸고, 자른다

전국 50개 주에서 부분적 경제 재개를 시행하면서 우려도 커지고 있다. 신종 코로나바이러스(코로나19)의 상승곡선이 여전히 위협적이라서다. 감염자 수가 감소한 곳은 10개 주에 그쳤지만 가주를 비롯한 18개 주에서는 계속 늘고 있다. 27일 현재 미국내 감염자 수는 173만1585명으로 전세계 감염자(574만992명) 3명중 1명꼴이다. 미국 내 사망자도 10만 명을 넘어섰다. 부분적이긴 하지만 경제 재개로 사실상 자택 대피령의 빗장이 풀린 상황에서 확산을 막을 길은 치료제와 백신뿐이다. 전세계가 개발에 사활을 걸 수 밖에 없다. 국립보건원(NIH)의 의학도서관 데이터베이스(clinicaltrials.gov)에 따르면 코로나19를 일으키는 ‘사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)’와 관련해 전 세계에서 이뤄지고 있는 ‘약물 중재 임상시험(Interventional Clinical Trial)’은 27일 현재 1012건에 달한다. 이중 미국 내 개발이 24%(241건)으로 가장 많다. 당장 수백만명의 환자가 치료받고 있으니 신약을 개발해야 하는 백신보다는 재창출 치료제에 대한 기대감이 더 높다. 현재 주목받고 있는 치료제 대표주자들과 논란이 되고 있는 하이드록시클로로퀸ㆍ클로로퀸을 2편에 걸쳐 소개한다. 한국의 ‘기초과학연구원(Institute for Basic Scienceㆍ이하 IBS)’의 ‘코로나19 과학 리포트’를 참조했다. 현재 임상시험이 진행중인 치료제들은 기존에 다른 질병에 쓰이던 약물들이다. 이를 ‘신약 재창출(drug repurposing)’이라고 한다. 코로나19만 콕 집어 치료할 수 있는 신약 개발은 빨라야 3년, 최고 10년까지 걸릴 수 있다. 이미 검증된 약들은 4단계까지 완료해야 하는 임상시험의 1상(20~80명 건강한 사람 상대), 2상(100~200명 환자 대상)을 건너뛰어 3상(최소 수백에서 수천명 환자 상대 장기 투여 안전성 검사)부터 진행할 수 있어 기간과 비용 단축에 효과적이다. 치료제 작용 원리를 이해하려면 코로나19의 침투 방법과 인체 면역체계를 먼저 알아야 한다. 바이러스에 맞선 우리 몸의 1차 방어벽은 상피세포다. 피부, 눈의 각막, 비강과 구강, 기관지, 위와 장의 상피세포는 모두 외부와 직접 맞대고 있다. 이들은 필요할 외부물질은 선택적으로 받아들이고 해가 되는 병원체는 차단한다. 튼튼한 성벽역할을 하는 셈이다. 코로나19 바이러스는 껍데기에 있는 빨판을 장착한 스파이크 모양의 단백질로 이 성벽을 공략한다. 스파이크로 기관지나 폐의 상피세포에 딱 달라붙은 뒤 자신의 RNA(유전물질 핵산)를 건강한 세포 안으로 침투시킨다. 이때부터 바이러스 증식이 시작된다. 마치 기생충처럼 숙주안에서 자기 몸집을 불려 침임한 세포 밖으로 다시 바이러스를 방출시켜 다른 세포를 감염시키는 원리다. 우리 몸은 바이러스가 침입하면 면역 방어시스템을 가동한다. 허물어진 ‘성벽’을 인식하고 막는 초동 전투요원이 선천성 면역세포들이다. 면역세포들은 1차 전쟁을 벌이면서 방어군 본진의 ‘T세포’에 지원을 요청한다. 바이러스를 제거하는 T세포가 감염부위에 도착하기까지 통상 7~10일이 걸린다. T세포가 바이러스와 대전투를 벌일 때 염증물질과 발열물질이 분비되면서 열과 기침, 폐렴 같은 호흡기 질환이 발생하게 된다. ▶항바이러스제(Antiviral)=숙주세포에 침투한 바이러스의 증식을 막는 대표적인 치료제가 ‘렘데시비르(Remdesivir)’다. 이 약은 ‘핵산 유사체(nucleotide analog)’다. 바이러스가 증식하려면 핵산이 필요한데 진짜 핵산 대신 바이러스에 ‘짝퉁 핵산’을 공급하는 원리다. 쉽게 말해 바이러스가 건물(증식)을 지을 때 철근 대신 대나무를 줘서 부실 공사 유도해 바이러스를 죽게 하는 방식이다. 당초 이 약은 미국의 제약사 ‘길리어드(Gilead)’가 에볼라 치료제로 개발했지만 큰 효능을 발휘하지 못하고 사장되다시피했다. 하지만 최근 각종 임상시험에서 코로나19 감염증에 상대적으로 가장 뚜렷한 치료 효과를 보이고 있다. 25일 NIH가 발표한 임상시험 결과에 따르면 전세계 10개국 1063명의 코로나19 환자를 대상으로 렘데시비르와 위약을 10일간 투여한 결과 위약군에 비해 렘데시비르 치료군 회복시간이 15일에서 11일로 31% 단축됐다. 이 발표로 렘데시비르가 코로나19 표준 치료제로 인정받았다는 평가를 얻고 있지만 증상을 완화할 뿐 사망률은 낮추지 못한다는 분석도 있다. 같은 연구에서 추정되는 사망률은 렘데시비르 투약군이 약 7%, 위약 투약군이 약 12%로 5%차에 불과하다. 에이즈 치료제인 칼레트라(Kaletra)도 렘데시비르처럼 바이러스 증식을 억제한다. 코로나19 확산 초기에 치료제 선두 주자로 꼽혔지만 최근에는 부작용이 속속 보고되고 있다. 프랑스보건당국은 27일 칼레트라가 심장마비 위험을 높인다면서 환자 처방을 금지했다. 칼레트라는 미국 제약사인 애브비(AbbVie)에서 개발했다. 램데시비르와 달리 이 약은 2가지 성분의 혼합물이다. ▶항체(anti-body) 치료제=렘데시비르가 표준치료제로 인정받고는 있지만 사망률 등 치료제로서 중요한 성과를 아직 검증받지 못하고 있다. 비어있는 ‘궁극의 치료제’에 도전하는 약물이 항체 치료제다. 항체치료제는 코로나19 감염 뒤 체내에 형성된 항체를 분리해 치료제로 사용하는 바이오의약품이다. 쉽게 말해 바이러스를 둘러싸서 증식을 막는다. 개발 선두주자는 한국의 셀트리온이다. 셀트리온의 서정진 회장은 “코로나19가 3만 개 염기서열 중 20%인 6000개에 변이가 일어났을 정도로 변이가 심해 다루기 어려운 바이러스”라면서 “바이러스가 인체에 진입하지 못하도록 결합 부위인, 이른바 ‘도킹 포인트’를 막는 원리에 바탕을 둔 ‘중화항체(바이러스를 무력화시키는 항체)’ 치료제를 개발 중”이라고 설명했다. 치료 효과도 있지만, 항체가 체내에 존재하는 수 주 동안 단기간의 바이러스 예방효과도 발휘한다는 게 장점이다. 셀트리온은 이를 위해 지난달 13일 최종항체후보군 38개를 선정했고 이후 이를 생산할 수 있는 세포를 개발 중이다. 이후 임상시험용 물질 대량생산과 쥐 및 영장류 동물실험을 진행하고, 7월 임상시험을 시작한다는 목표다. ▶유전자 가위=유전자 가위란 생명체의 특정 유전물질을 절단할 수 있는 인공 효소(단백질)을 말한다. 유전질환을 일으키는 유전자를 이 가위로 잘라내 병을 치료하는 원리다. 가장 널리 활용되는 기술이 ‘크리스퍼 카스(CRISPR-Cas system)’ 유전자 가위다. 크리스퍼는 몇가지 종류가 있는데 DNA를 자르는 유전자 가위를 카스 9이라고 하고 코로나19같은 바이러스내 RNA를 자르는 가위를 카스 13이라고 한다. 한국의 기초과학연구원은 이 카스 13으로 코로나19의 증식을 차단할 수 있는 연구를 진행중이다. 목표는 환자의 몸 안에 바이러스를 보내 바이러스를 잡는 치료기술이다. 유전자 치료 시 환자 몸으로 치료용 유전물질을 전달하는 운반체가 필수다. 기초과학연구원은 유전자 가위를 ‘아데노부속바이러스(AAV·Adeno-Associated Virus)’라는 바이러스에 실어 주입한다. 감염된 세포에 도달한 유전자가위가 침입자의 RNA를 잘라버리는 원리다. 정구현 기자 chung.koohyun@koreadaily.com

2020-05-27

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