우리나라에서 지금 주로 접종되고 있는 COVID-19 백신은 화이자·바이오엔텍 백신과 모더나-백신 등 2가지. 모두 mRNA 백신이다. 이 백신은 헝가리 출신의 여성 생화학자 카리코-카탈린(Kaliko-Katalin) 박사에 의해서 세계 처음으로 만들어졌다.
하지만, 우리나라에서는 그에 대한 보도가 거의 없다. 그가 없었다면 우리가 접종하고 있는 mRNA 백신은 탄생할 수 없었다. 그가 인류를 구(救)했다고 해도 과언이 아니다. 지금 필자는 인터넷에서 발췌, 박사의 스토리를 남기려 한다.
◆반세기 전에 확인된 mRNA의 존재
mRNA(메신저·RNA)의 존재는, 반세기 전부터 알려져 있었다. 세계 최초로 mRNA 존재를 확인한 사람은, 프랑스의 생물학자 자크-모노(Jacques Moned)와 유전학자 프랑수아-야콥(Francois Jacob)이다. 이 두 사람은 1965년에 노벨 생리의학상을 수상했다. 그 후, 이 연구를 계승한 미국의 유전(遺傳)학자 매튜·메르센(Matthew Mersen) 박사가 mRNA의 존재를 실증했다.
이들의 공적은 DNA에 적힌 정보가 설계도인 mRNA를 통해 단백질의 합성에 이른다는 분자(分子) 수준의 구조를 해석한 것이다. 인구 1000만도 안되는 소국(小國) 헝가리의 여성 생화학자 칼리코-카탈린 박사는 이 mRNA 구조(構造)에 주목했다. mRNA가 단백질을 합성하는 구조를 이용하면, 의료에 기여할 수 있다고 생각했다. 처음엔 그녀는 암 치료에 mRNA를 이용하려고 했다.
◆900파운드(약 150만 원)를 인형에 숨겨 도미(渡美)
칼리코 박사는 1955년생으로 올해 66세. 헝가리 수도 부다페스트에서 동쪽 지방 소도시 소르녹(Szolnok)에서 태어났다. 집은 가난하고 아버지는 정육업을 하였다. 어려서부터 매우 우수하여 대학은 국립 세게드 대학에 진학하였고, 졸업 후 헝가리 과학아카데미의 장학금을 받아, 지역 연구기관의 연구원이 되었다. 그 사이, RNA(리보핵산)의 연구로 박사학위를 받았다.
그런데 갑자기 정부에서 연구 자금이 끊겨 미국행을 결심했다. 1985년 칼리코 박사는 남편과 어린 두 살배기 딸과 함께 미국으로 떠났다. 당시는 아직 냉전 시절. 동구의 헝가리는 서방(西方)으로의 통화(通貨) 반출을 엄격히 제한했다. 그래서 그녀는 딸이 아끼는 곰 인형 테디 베어 속에 전재산 900파운드를 숨겼다. 도미(渡美) 후, 그녀는 펜실베이니아주의 템플대학에서 연구원이 되었고, 그 후 펜실베이니아 대학으로 옮겨, 조교수로 부임, mRNA 연구에 몰두했다.
하지만 그녀의 연구는 평가받지 못했다. 그래서 연구비도 자주 깎였다. 그러던 중, HIV(인간 면역 결핍 바이러스:AIDS 바이러스)의 백신 개발을 연구하고 있던 드류-바이스만 교수와 알게 되어, 그와 공동으로, 2005년 mRNA을 치료에 이용하기 위한 개조방법을 발견하고 특허를 취득했다. 하지만 이것도 거의 주목받지 못했다. 그러다가 2010년에 mRNA 관련 특허를 대학이 기업에 매각하는 바람에 그녀의 연구는 사실상 좌절되고 말았다.
◆독일 바이오엔텍이 이 연구에 주목
실의에 빠진 그녀를 구한 것은, 독일의 바이오 기업 바이오엔텍(BioNtech)이었다. 2011년 바이오엔텍은 그녀를 독일에 초대해 연구하기로 계약을 맺었다. 바이오엔텍 창업자 울-샤힌 박사와 아내 에즐렘-튜레지 박사는 둘 다 터키계 독일인 부부. 부부는 모두 의사이자 최첨단 의료 연구자였기 때문에 카리코 박사의 연구 가치를 간파했다.
mRNA는, 체내에 들어가면 염증(炎症)반응을 일으키기 때문에, 약(藥)의 재료로 사용하는 것은 어렵다. 특허를 취득한 칼리코 박사와 바이스만 교수의 공동논문은, mRNA를 구성하는 물질 중 하나인 우리진 (uridine)을 슈도-우리진 (pseudo-uridine)으로 치환하면 염증반응이 억제된다는 것이었다. 이것을 바이오-엔테크의 울-샤힌 박사가 주목한 것이다.
◆바이오엔텍과 화이자 백신
코로나-19 바이러스의 표면에는 `스파이크 단백질(spike protein)`이라 불리는 돌기가 있는데, 바이러스는 이 돌기를 통해 세포에 감염한다. mRNA는, 스파이크-단백질의 설계도에 해당하므로, 백신을 접종하면, 설계도에 따라 세포 안에서 스파이크-단백질이 체내에서 만들어진다. 그러면 이 단백질에 의해 면역반응이 일어나 바이러스를 공격하는 항체가 만들어지는 것이다. 2020년 3월, 바이오엔텍은 미국의 제약회사 화이자와 mRNA를 이용한 코로나-19 바이러스 백신을 개발하여 세계를 놀라게 했다.
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