(IVI = 대한민국 서울) 국제백신연구소(IVI), 질병관리청(KDCA) 국립보건연구원, 에스티팜, 서울대학교(SNU) 등 국내 주요 연구기관들이 감염병혁신연합(CEPI)와 협력해 아시아 지역에서 확산되는 치명적인 진드기 매개 질환인 중증열성혈소판감소증후군(SFTS)에 대처하기 위한 세계 최초 AI 기반 mRNA 백신 개발에 나선다.

SFTS은 다비에 밴다바이러스(Dabie Bandavirus) 로 알려진 SFTS 바이러스에 의해 발생하며, 한국, 중국, 일본, 대만, 베트남 등에서 보고되고 있다. 주요 증상은 감염된 진드기나 감염이 의심되는 반려동물(예: 고양이)에 물린 뒤 나타나며, 발열, 혈구 감소, 구토, 설사 등이 포함된다. 특히 고령층에서 중증으로 악화될 경우 다발성 장기부전으로 이어져 사망에 이를 수 있다. 한국을 비롯한 여러 국가는 SFTS를 중대한 공중보건 위협으로 인식하고 백신 개발을 국가적 우선 과제로 삼고 있다.

CEPI는 이번 프로젝트에 최대 1,600만 달러(약 235억 원)를 지원하며, IVI 주도로 한국에서 건강한 성인을 대상으로 전임상 및 임상 1/2상 시험을 진행한다. 이는 SFTS 후보 백신이 인체 대상 시험에 들어가는 세계 최초 사례가 된다.

SFTS 바이러스는 페누바이러스(Phenuivirus) 계열의 대표적인 병원체로 이번 연구 대상에 선정되었다. SFTS 백신 설계에 성공하면 동일 계열의 다른 페누이바이러스 백신 개발에도 활용할 수 있는 기반을 마련하게 된다. 이번 연구에서 얻은 지식, 데이터, 연구 자료는 향후 공중보건, 축산, 농업에 위협이 될 수 있는 신종 페누이바이러스에 대응하는 백신을 보다 신속하게 개발하는 데 기여할 것으로 기대된다.

이러한 접근 방식은 코로나19 백신의 신속한 개발에도 핵심적인 요소였다. 과거 사스와 메르스 등 두 종의 코로나바이러스에 대한 선행 연구를 통해 과학자들은 이미 주요 백신학적 과제를 해결해 두었고, 2020년 초 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2) 출현 시 신속히 대응할 수 있었다.

CEPI의 리처드 해쳇 대표는 “다음 팬데믹이 어떤 형태로 찾아올지는 알 수 없지만 대비가 필요하다는 것은 분명하다”면서, “SFTS 백신을 개발함으로써 아시아 지역에서 커져가는 바이러스 위협에 대응하는 동시에 다음 ‘미지의 감염병(Disease X)’ 대응을 극적으로 가속화할 수 있는 지식을 확보하게 될 것”이라고 말했다. 그는 또 “향후 새로운 페누이바이러스가 등장하더라도 처음부터 새롭게 백신을 설계하는 데 시간을 허비하지 않고 팬데믹 초기 단계에서 확산을 막는 기회를 만들 수 있다”며, “이번 CEPI와 한국 연구기관들 간 협력은 한국뿐 아니라 전 세계를 더 안전하게 만드는 데 기여할 것”이라고 강조했다.

이번 SFTS 백신 연구를 통해 확보되는 지식은 CEPI의 ‘미지의 감염병 백신 라이브러리(Disease X Vaccine Library)’ 에 추가될 예정이다. 이 백신 라이브러리는 다양한 바이러스 계열의 백신 데이터와 정보를 집약한 것으로, 새로운 바이러스 발생 시 신속한 대응에 활용할 수 있다. 이러한 접근은 CEPI가 주도하고 한국을 포함한 G7 · G20 회원국이 지지하는 글로벌 목표인 ‘100일 미션 (100 Days Mission)’의 핵심으로, 팬데믹 발생 후 100일 이내에 대응 백신을 개발하는 것을 목표로 한다.

IVI가 주도하는 이번 임상시험의 백신 후보물질은 질병청과 서울대학교가 공동 설계하고 있으며, 이미 1상 시험에서 검증된 에스티팜의 독자 기술인 SMARTCAP® 플랫폼을 활용한다. 또한 미국 휴스턴 메소디스트 연구소(HMRI)가 최첨단 AI 기술을 지원해 기존에 몇 주에서 몇 개월 걸리던 백신 구성요소 설계를 몇 시간 만에 완료하고, 안전하면서도 강력한 면역반응을 유도하는 백신 설계를 목표로 한다.

임승관 질병관리청장은 “국제협력을 통한 SFTS mRNA 백신 개발로 신종감염병 대비 역량이 한층 강화될 것"이라면서, "우선 순위 병원체에 대한 백신 라이브러리를 확대해 나가겠다"고 밝혔다

제롬 김 IVI사무총장은 “IVI는 세계 최초의 SFTS 백신 임상 개발을 추진하는 이번 컨소시엄을 주도하게 되어 자랑스럽다. mRNA 기술, 인공지능, 검증된 전문성을 결합해 아시아에서 점점 심각해지는 공중보건 위협에 대응하고, 향후 신종 감염병 백신 개발을 가속화할 수 있는 지식을 창출하는 것이 목표다. 성공할 경우 이 백신과 후속 버전이 필요한 사람들과 국가에 적시에 제공될 수 있을 것”이라고 말했다.

이 연구과제의 책임자인 송만기 IVI 과학 사무차장은 “이 프로젝트는 아시아에서 특히 고령층을 중심으로 높은 치명률을 보이고 전세계적으로도 공중 보건 위협이 되는 질병인 중증열성혈소판감소증후군 대응에 중요한 과정”이라면서, “첨단 mRNA 플랫폼과 인공지능 기반 항원 설계를 적용함으로써, 백신 개발을 효율적으로 추진하는 동시에 신속한 신종 병원체 대응을 위한 과학적 기반을 마련하고 공공·민간 협력 모델을 구축하는 것을 목표로 하여, CEPI 및 정부, 학계, 업계의 주요 기관들과 긴밀한 협력을 통해 추진할 것”이라고 밝혔다.

성무제 에스티팜 대표는 “에스티팜이 SFTS 백신을 위한 AI 기반 mRNA 백신 개발 프로젝트에 참여하게 되어 기쁘다. 당사의 독자적 SMARTCAP® 및 STLNP® 플랫폼과 글로벌 CDMO 역량을 활용해 안전하고 효율적인 백신 개발과 생산을 지원할 것”이라고 밝혔다. 그는 또 “연구개발부터 전임상, 임상, 상업화까지 백신 제조 전 과정에 걸친 전문성을 제공하며, 글로벌 인증 GMP 기준과 제조 시스템을 기반으로 안정적인 공급을 확보하겠다. 이번 협력을 통해 아시아와 세계의 건강과 안전 증진에 기여하고, 팬데믹 대응 역량을 강화해 나가겠다”고 덧붙였다.

서울대학교 RNA 생물학 연구실의 정수진 박사는 “중대한 공중보건 과제를 해결하기 위해 우리 연구실의 고도화된 mRNA 백신 설계 역량을 적용하게 되어 자랑스럽다. 독자적 안정화 UTR 서열을 통합해 더 안정적이고 효과적인 백신을 개발하고, 향후 팬데믹 대비 플랫폼으로 활용할 수 있도록 하겠다. 이번 파트너십은 학문적 혁신이 세계보건 안보에 직접 기여할 수 있음을 보여주는 사례”라고 말했다.

휴스턴 메소디스트 연구소(HMRI)의 중개과학실장 겸 항체 발굴 및 가속화된 항체치료제 연구실장인 지미 골리하르(Jimmy Gollihar) 박사는 “첨단 AI와 계산 면역학(computational immunology)을 적용해 바이러스 게놈에서 백신 후보로 전환하는 시간을 획기적으로 단축하고 있다. 한국과 CEPI 파트너들과 함께 SFTS ‘프로토타입’ 백신을 개발하면서 더 안전하고 광범위하며 지속적인 보호 면역을 유도할 수 있는 구성 요소를 설계하고, 이를 다른 페누이바이러스에도 적용할 수 있는 지식을 확보하는 것이 목표다. 이번 협력은 ‘100일 미션’을 실험실에서 구현하는 것으로, 세계가 다음 Disease X 위협에 직면했을 때 신속하고 대규모로 대응할 수 있는 기반을 마련하는 과정”이라고 설명했다.

CEPI와 국내 컨소시엄 참여기관들은 CEPI의 공평한 접근 정책(Equitable Access Policy)에 따라 백신 개발 성과가 공평하게 접근 가능하도록 보장한다. CEPI는 1/2상 임상시험 이후에도 추가 개발을 지원할 수 있으며, 발병 시 임상시험에 활용할 수 있는 시험용 비축분을 마련한다. 성공할 경우 백신은 저렴한 가격으로 제공되어 중저소득국가에서도 활용할 수 있다. 백신 생산 능력은 이미 배정돼 있어 성공 시 신속히 제조·공급할 수 있으며, 아시아 중저소득국가 제조업체에 기술 이전을 실시해 현지 생산과 신속한 백신 접근을 보장한다. 이 과제를 통해 생산된 임상시험 데이터는 오픈 액세스(Open Access)로 공개돼 공중보건 및 연구개발 공동체에 기여한다.

이번 파트너십은 CEPI가 한국의 세계적 연구기관들과 함께 국가 및 글로벌 차원의 감염병 · 팬데믹 대비를 강화하기 위해 진행해온 수천만 달러 규모 연구개발 투자 중 하나다. 한국 정부는 2020년부터 CEPI와 협력해 왔으며, 최근 CEPI의 목표 달성을 위해 추가 자금을 지원했다.

국제백신연구소 IVI

IVI 국제백신연구소는1997년 유엔개발계획(UNDP)의 주도로 설립되었으며 현재 UN과는 분리된 독립적 국제기구로 운영되고 있다. IVI의 사명은 ‘안전하고 효과적이며 저렴한 백신을 발굴 개발 보급하여 전세계 백신 형평성, 임팩트, 지속가능성 실현’이다. 현재 IVI의 백신 연구개발 포트폴리오에는 콜레라, 장티푸스, 치쿤구니아, 이질, 살모넬라, 주혈흡충증, E형 간염, 인유두종바이러스, A군연쇄상구균 관련 질병, 코로나19 등 세계보건, 중저소득국가에 특히 피해를 입히는 감염성 질병들에 대한 전임상 및 임상개발 단계의 백신들이 포함되어 있다.

IVI는 세계 최초의 저가 경구용 콜레라 백신을 개발하고 WHO 사전적격성평가인증(PQ)을 획득하여 동 백신은 콜레라 퇴치에 널리 활용되고 있으며, 차세대 장티푸스 접합백신을 개발하여 WHO PQ를 획득했다. IVI는 대한민국에 본부를 최초의 국제기구로서, 스웨덴에 유럽지역사무소, 르완다에 아프리카지역사무소, 오스트리아에 국가사무소, 케냐에 국가사무소 겸 프로젝트사무소를 두고 있다. 또한 홍콩경마클럽 세계보건연구소(GHI)를 홍콩에 공동 설치했으며, 가나 에티오피아 마다가스카르 부탄 부르키나파소에 협력센터를 운영하고 있다. 대한민국 스웨덴 인도 핀란드 오스트리아 태국 등 운영비 공여국을 포함하여 세계 40여개국과 세계보건기구(WHO)가 IVI 설립협정 회원국으로 참여하고 있다.