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백신과 치료제의 발명
21세기 최악의 불청객 코로나 19의 기세가 좀처럼 꺾일 조짐을 보이지 않고 있다. 다행히 우리나라는 비교적 안정세를 유지하고 있으나 선진국조차도 그 기세를 꺾지 못하고 있다. 오로지 백신과 치료제 발명만을 기다리고 있다 해도 무리는 아닐성싶다.
지구상에는 아주 오래전부터 각종 역병이 발생했고, 그때마다 수많은 인명피해가 있었다. 인류를 역병으로부터 해방시킨 것은 백신이었다. 물론 치료제의 발명이 큰 몫을 하기도 했지만 반복되는 역병의 발생을 잠재운 1등 공신은 백신이었다.
백신의 역사는 15세기까지 거슬러 올라가나 제1세대 백신을 에드워드 제너가 발명한 천연두 백신이라는데 이의를 제기하는 사람은 없다. 이어 제2세대 배신으로는 루이 파스퇴르가 발명한 광견병과 콜레라 백신을 들 수 있고, 그 이후 소아마비-인플루엔자-홍역-파상풍-디프테리아 등 각종 백신이 발명되면서 각종 역병에 대한 백신은 신속하게 발명되어 인류를 역병의 공포로 부터 벗어나게 했다.
이번 코로나 19의 백신도 연말 또는 그 안에 발명될 것이라는 반가운 소식이 전해지고 있다. 꼭 그리되기를 간절히 기대하며 백신과 치료제에 대해 알아 본다.
천연두 백신
영국에서 발명되었고, 발명가는 의사인 에드워드 제너였다. 제너는 1749년 5월 17일 영국 글로스터셔 주 버클리에서 목사의 아들로 태어났다. 의학을 공부한 제너는 1773년에 고향으로 돌아와 작은 병원을 개업했는데 뛰어난 의술을 인정받아 명의의 반열에 오를 수 있었다. 그 결과 1788년에는 왕립학회의 회원이 되기도 했다. 왕립학회에서 그에게 주어진 사명은 천연두 퇴치였다. 당시 유럽의 여러 나라에서도 제너의 연구와는 별개로 우두 법에 관한 연구가 루어지고 있었다. 연구 대상은 동일했다. 한결같이 젖소에서 우유를 짜는 여성이었다. 이들 여성은 이상하게도 천연두에 걸리지 않았기 때문이었다.
제너의 연구도 예외가 아니었다. 의학을 공부한 제너는 젖소에서 우유를 짜는 여성은 젖소와의 숱한 접촉에서 자신도 모르는 사이에 경미한 수준의 천연두를 앓았고, 그래서 천연두에 대한 면역력이 생겼을 것으로 생각했다. 제너의 연구는 이 같은 추측에서 시작되었다. 그리고 이 추측의 사실 여부부터 조사·분석·연구했다. 그 결과 제너의 추측은 사실로 밝혀졌다. 여기에서 확신을 얻은 제너는 1796년 5월 14일 드디어 우두 법 실험을 실시하게 되었다. 결과는 성공이었다.
간염백신
간염백신 발명의 기초가 된 B형 간염 바이러스의 정체를 밝혀낸 사람은 미국의 바루치 블룸버그 박사였다. 블룸버그 박사는 1967년 이 발견으로 수백만 명의 생명을 구해낼 수 있게 했다. 1960년 블룸버그 박사 연구팀은 호주 원주민의 혈액을 검사하던 중 특이한 단백질을 발견했다. 이 단백질은 ‘오스트레일리아 항원’이라고 명명되었다. 이어서 ‘오스트레일리아 항원’이 다른 나라에도 존재하는지를 조사하였다.
조사결과 오스트레일리아 항원은 미국인에게는 드물었다. 하지만 아시아인, 아프리카인, 일부 유럽인에게는 훨씬 더 일반적이었으며, 정기적으로 수혈을 받은 백혈병 환자에게서 발견된다는 사실이 밝혀졌다. 이처럼 특이한 사실에 불럼버그 박사의 연구는 가속도가 붙기 시작했다. 더 많은 사람을 대상으로 연구를 한 결과 이번에는 오스트레일리아 항원이 비교적 알려지지 않은 바이러스의 일부임을 밝혀냈다. 또 B형 바이러스가 간염을 전염시킬 수 있다는 놀라운 사실까지도 발견했다.
한편 B형 간염은 간을 공격하여 간경화를 야기시키는 심각한 질병으로 종종 간암과 간부전의 원인이 되었다. 또 오스트레일리아 항원이 B형 간염 바이러스와 관련된 것이므로, 기증된 혈액을 분류하여 수혈을 통해 B형 간염이 발생할 위험을 줄일 필요가 있었다. 이에 따라 블룸버그 박사 연구팀은 백신 개발을 위한 핵심 단계인 보균자의 혈액으로부터 추출한 바이러스의 외부 막을 채취하는 연구를 시작했고, 간염 바이러스의 발견은 B형 간염 백신개발로 이어졌다.
조류독감 치료제 타미플루
국제 일반 명으로 오셀타미비르 또는 상품명인 타미플루. 발명가는 재일교포 출신의 재미 화학자인 질리어드 사이언시스사의 화학담당 부사장인 김 정은 박사였다.
“1994년 네이처에 실린 글락소 스미스클라인 논문을 보고 타미플루 발명을 결심했습니다.”
김 정은 박사의 조류독감 치료제 발명 동기다. 당시 글락소 스미스클라인 논문은 독감 바이러스를 흡입하는 방식의 치료제 발명을 발표한 것이었다. 이때 김 정은 박사는 흡입제보다는 경구제, 즉 먹는 알약을 발명하기로 했다. 그리고 그것이 결실을 맺어 경구제 타미플루가 탄생한 것이다. 경구제 타미플루는 증상이 발생한 뒤 48시간 안에 복용해야 최대 효과를 얻을 수 있다. 5일 동안 하루에 1캡슐씩 2회에 걸쳐 복용한다. 주요 치료 효과는 독감 증세의 악화 감소, 기관지염이나 폐렴 등 2차 합병증 발생 감소, 독감 잠복 기간의 감소 등이다. 감염 환자를 접촉하여 전염이 우려되는 방역 요원이나 가족 등에게 미리 이 약물을 투여하면, 약 80%의 예방 효과를 낸다. 그런데 세계보건기구는 신종플루를 예방하기 위해 타미플루를 사용할 경우 내성을 유발할 수 있다며, 타미플루에 내성을 보이는 환자는 대체 항바이러스제인 리렌자를 사용해야 한다고 덧붙였다.
세계보건기구로부터 유일하게 타미플루의 조류독감 치료제로 인정받았고, 1999년부터 미국·캐나다·스위스에서 판매되기 시작하였다.
왕연중(한국발명문화교육연구소장/前유원대 발명특허학과 교수)
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