차바이오그룹 뉴스룸

노로바이러스는 겨울철 식중독을 유발하는 바이러스다. 바이러스 입자 10개가 식중독을 일으킬 수 있을 정도로 감염력이 매우 높다. 하지만 현재까지 백신과 치료제가 없어 손 씻기, 가열, 소독 등 예방이 유일한 대책이다.

연간 645억 달러 손실, 노인∙환자는 사망 위험까지

전 세계 노로바이러스 감염자는 연간 7억명이며, 그 중 20만여명이 사망한다. 이로 인한 연간 지출되는 경제적 손실은 직접 의료비 42억 달러와 생산성 손실에 따른 사회적 비용 603억 달러 등 총 645억 달러로 추산된다.*

* 존스홉킨스대학교 자료: https://publichealth.jhu.edu/2016/the-high-cost-of-norovirus-worldwide

최근에는 어린이집, 요양병원과 같이 사회복지 시설이 집단화되면서 영유아∙환자∙노인의 집단 식중독 사태가 자주 발생하고 있다.

노로바이러스의 증상은 구토, 설사, 복통, 오한, 발열 등 가볍다. 그러나 영유아나 환자, 노인과 같은 ‘고위험군’은 상대적으로 더 위험하다. 가령 노인의 감염률은 다른 연령대보다 낮지만, 전체 사망자의 90%가 노인일 정도로 한 번 감염되면 더 위험하다.

면역력이 떨어지는 환자도 위험하다. 보고에 따르면 장기이식을 하거나 골수 조혈모세포를 이식 받은 환자 중 18%가 노로바이러스에 감염되며, 이렇게 감염된 환자는 6개월 이상 식중독이 나타나거나 심하면 사망에 이를 정도로 증상이 심각하다.

배양 어렵고 변이 많아 백신 개발 어려워

경제적 손실은 물론 생명까지 위협하는 노로바이러스, 그러나 현재까지 백신이나 치료제는 개발되지 않았다. 그 이유는 무엇일까?

첫째, 노로바이러스 배양이 어렵다. 특정 감염질환에 대한 치료제, 백신, 진단제의 개발 및 평가를 위해서는 세포 배양을 통한 바이러스 분리가 필수적이다. 그런데 노로바이러스는 사람의 체내에서만 잘 증식하고, 세포주나 동물모델에서는 배양이 잘 되지 않는다.

백신이나 치료제는 인체 적용에 앞서 동물모델 실험이 선행되어야 한다. 그런데 위에서 언급한 것처럼 사람이 아닌 동물은 노로바이러스가 잘 감염되지 않는다.

유전자형이 다양하고 변이가 많다는 점도 문제다. 어렵게 치료제나 백신을 개발해도 다른 변이가 발생해 치료∙예방할 수 있는 범위가 작다.

노로바이러스 백신 개발 시도가 없었던 것은 아니다. 일본 제약사 ‘다케다’와 미국 투자펀드 ‘프레지어 헬스케어 파트너즈’가 합작한 기업인 ‘힐백스(HilleVax)’가 개발 중인 ‘HIL-214’가 대표적이다.

힐백스는 노로바이러스 배양이 어렵다는 문제점을 VLP(Virus-like Particle, 바이러스 유사입자)로 항원을 만들어 극복했다. VLP는 바이러스와 유사한 단백질로, 바이러스를 흉내내지만 감염성이 없어 상대적으로 더 안전하다.

힐백스는 VLP 기술로 2종의 변이에 대응하는 2가 백신으로 HIL-214를 개발 중이다. 2027년까지 상업화하는 것이 목표다. 그러나 뚜렷한 성과를 거두지 못했다는 평가다. 2020년 HIL-214 임상2b상 결과가 발표됐는데, 전체가 아닌 일부 바이러스 유전형에서 효능이 있는 것으로 밝혀졌다. 그 외에도 5개 기업이 노로바이러스 백신 임상을 시작했고, 7개 기업이 전임상 단계에서 연구를 진행 중이다.

차백신연구소, 모든 변이 대응 가능한 범용 백신 개발

차백신연구소도 노로바이러스 백신을 개발하고 있다. 차백신연구소는 VLP 기반의 항원을 사용해 세포 배양의 어려움을 극복했으며, 기존 백신의 한계를 넘어서기 위해 ‘범용 백신’을 개발 중이다. 범용 백신은 특정 바이러스과에 속한 모든 바이러스에 대항할 수 있는 백신이다.

차백신연구소는 지금까지 발생한 노로바이러스의 유전형과 변이를 분석했고, 그 결과 4종의 바이러스에 대응하면 대부분의 노로바이러스를 예방할 수 있다는 사실을 확인했다. 이를 토대로 차백신연구소는 4가 재조합 항원을 만들었다. 동물실험 결과 변이가 일어난 다양한 유전자형의 노로바이러스에 대한 감염을 막을 수 있다는 결과를 확인했다. 차백신연구소는 이 4가 재조합 항원에 대한 특허출원을 준비 중이다.

차백신연구소는 이 항원에 독자개발 면역증강제 엘-팜포(L-pampo)를 적용했다. L-pampo는 TLR2/3 기반의 면역증강제로, 기존 면역증강제보다 더 높은 면역반응을 유도한다. 동물실험에서 4가 항원에 기존에 널리 쓰이는 면역증강제인 Alum과 L-pampo를 투여해 비교해보니, L-pampo를 사용한 실험군이 Alum보다 3배에서 6배 효과가 좋은 것으로 나타났다. 42주 장기 면역반응 분석에선 엘-팜포 실험군의 체액성 면역반응이 40배, 세포성 면역반응이 최대 600배 높았다.

노로바이러스 포함해 시장 성장 큰 ‘노인용 백신’

차백신연구소는 연구 결과를 토대로 2025년에 노로바이러스 백신 임상 1상을 시작, 조속한 상업화를 추진할 계획이다.

노로바이러스는 백신이나 치료제가 아직 없는 만큼, 관련 시장 규모도 밝혀진 것은 없다. 그러나 노로바이러스 백신이 영유아 중심의 ‘국가필수예방접종(NIP)’이 아닌 노인 중심의 프리미엄 백신이라는 점에서 시장 성장성이 클 것으로 예상된다. 고령자용 호흡기세포융합바이러스(RSV) 글로벌 백신 시장은 2023년 9억 달러에서 2030년 105억 달러까지 성장할 것으로 예상되고 있다.

차백신연구소는 노로바이러스 백신 외에도 다양한 노인용 백신을 개발 중이다. 현재까지의 백신 시장은 주로 영유아 중심의 ‘국가필수예방접종(NIP)’이 대세였다. 그러나 고령화 시대에 접어들며 면역력이 저하된 고령층 인구가 늘면서, 노인용 백신 필요성이 커지고 있다.

차백신연구소는 독자개발한 면역증강제 엘-팜포(L-pampo)와 리포팜(Lipo-pam)을 활용해 노인용 백신을 개발 중이다. 노인들의 경우 백신을 접종해도 자체 면역력이 저하돼 백신 효과가 떨어진다. 차백신연구소의 면역증강제는 이렇게 저하된 면역력을 높여줘 노인들에게도 충분한 백신 효과를 나타나게 해준다.

이를 토대로 노로바이러스 백신 외에도 대상포진 백신, 노인용 독감 백신 등을 개발해 노인용 백신 시장을 주도할 계획이다. #