백신제제 최신 동향
③백신 적용분야 확대
2007-09-06 정은선
판데믹백신, 증량가능성ㆍ속도ㆍ바이오안전성 관건
면역체계 자극 癌백신 개발 활발
미국, 유럽 등 각국들은 조류독감 등 판데믹(pandemic) 인플루엔자가 전 세계적으로 영향을 미칠 경우를 대비해 백신 제조사들과 공급 계약을 체결하는 한편 공급을 늘리기 위한 자금을 마련하고 있다. 이러한 자금이 투입되면서 백신산업에서는 판데믹에 대비한 제조 용량을 계획하고 있으나 이와 관련된 불확실성 및 요구사항 등 많은 고민거리를 안고 있다.
독감 백신 시장, 수요 공급 불균형
현재 계절성 인플루엔자 산업은 불완전한 시장이다. 제조사들은 매년 계절성 독감백신 수요에 대한 보수적 추정치에 공급을 맞추지만 수요 예상치는 실제 필요량 보다 훨씬 낮기 때문에 경제적 생산성을 잃게 된다.
따라서 백신 제조사에는 더욱 효율적인 공정을 개발할 인센티브가 없기 때문에 시장에 투자가 이뤄지지 않고 예전 방식에 가반한 제조시스템이 이어지고 있다.
하지만 판데믹이 발생한 경우처럼 위기 시에는 계절성 독감 백신 시설이 판데믹 백신 시설로 전환돼야 하기 때문에 이러한 상황에 변화가 생기고 있다. 판데믹 백신의 시장 규모는 잠재적으로 전 세계적이기 때문에 부족 사태가 발생할 수밖에 없다. 즉 판데믹 백신이 “글로벌 인플루엔자 superset"이라면 계절성 독감은 “local subsets"이므로 수요 면에서는 거의 관련이 없지만 판데믹 백신 공급은 계절성 백신에 전적으로 의존적이라는 지적이다.
현재 사용가능한 시설로는 판데믹 위기가 닥쳤을 때 역부족이므로 계절성 독감 제조시설 건립에 신규 투자가 이뤄지고 있지만 계절성 독감 수요가 거의 없는 시장에서도 이러한 신규시설 건립이 경제적인지에 대한 문제가 핵심적으로 대두되고 있다.
세계 최대 독감백신 시장인 미국에서도 ‘현재로서는 판데믹 백신 부족·향후 계절성 백신 잉여’ 시나리오가 예상되고 있다.
이를 기타지역, 특히 잠재력이 있는 개발도상국의 계절성 백신 산업에 적용시키면 현재 부족분과 미래 잉여분 사이의 차이가 훨씬 더 커지게 된다. 따라서 제조사들은 판데믹에 대비해 계획된 잉여 용량을 다른 곳에 활용할 수 있는지 고민하고 다른 접근법을 모색해야 한다.
전례 없는 제조상의 문제 직면
판데믹 백신은 발병 직후 엄청난 양의 백신이 신속하게 요구된다는 점에서 유일하고 전례가 없는 제조상의 문제에 직면한다. 판데믹 백신 관련 주요활동은 WHO(World Health Organization)가 판데믹 6단계(Phase 6) 경보를 선언하면서부터 시작돼 생산, 첫 번째 배치(batch) 방출, 첫 접종으로 이어지게 된다.
6단계 경보 후 WHO가 제조사들에 통보할 판데믹 변종의 master bank를 생성하는 데는 약 3-4주가 소요될 것으로 전망된다. 이때부터 생산시작 전까지 새로운 변종에 대한 세포주, master seed 생성 및 working virus banks에 대한 적응 혹은 최적화 과정을 포함한 개발 기간이 약 6주로 추정된다.
현실적인 스케줄에서는 이 6주간의 개발기간(세포 bulking up, 2-3주간의 품질보증(QA) 방출 후 생산)이 있기 때문에 이후 17-18주의 제조 캠페인(manufacturing campaign) 동안 타깃 인구의 100%를 커버할 수 있는 충분한 용량을 생산 가능하다. 이는 26주 스케줄에 따른 최상의 시나리오이고 최악의 경우에도 두 번째 웨이브가 돌발하기 전 첫 접종용량에 충분한 양을 생산할 수 있어야 한다.
이러한 판데믹 백신 수요를 맞추는 데 있어 가장 핵심적인 문제는 높은 수준의 생화학적 봉쇄(biocontainment)를 요하는 H5N1 등과 같은 고위험 병원균을 다루도록 고안된 시설에서 신속하게 급증한 생산 캠페인을 펼 수 있는 증량가능한 제조공정 개발 역량이다. 따라서 증량가능성(scalability), 속도(speed), 생화학적 봉쇄(biocontainment) 이 세 가지 요인이 다용도 백신 시설의 개념적 기반을 형성한다.
증량가능성 : 공정 공학의 문제
인플루엔자 백신산업은 1950년대 이래로 근본적 변화가 없는 자충란에 기반한 공정을 활용, 전통적 방식으로 계절성 백신을 제조해 왔다. 달걀에 기반한 백신은 몇몇 이점이 있고 즉시 판데믹이 발생할 경우 지금으로선 최선의 선택일 수 있겠지만 규모의 생산 측면에서는 중요한 두 가지 단점이 있다. GMP(good manufac