[정면승부] 코로나19 백신의 작용 원리, mRNA는 무엇?

[YTN 라디오 이동형의 뉴스 정면승부]
■ 방송 : FM 94.5 (17:30~19:30)
■ 방송일 : 2021년 6월 18일 (금요일)
■ 대담 : 궤도 과학커뮤니케이터
* 아래 텍스트는 실제 방송 내용과 차이가 있을 수 있으니 보다 정확한 내용은 방송으로 확인하시기 바랍니다.

[정면승부] 코로나19 백신의 작용 원리, mRNA는 무엇?





◇ 이동형 앵커(이하 이동형)> YTN라디오 이동형의 뉴스 정면승부 3부 시작합니다. 기분 좋은 금요일 퇴근길에 만나는 사이언스, 한 주간의 과학 이슈를 전해드립니다. <퇴근길 과학 궴성> 과학커뮤니케이터 궤도 나오셨습니다. 안녕하세요.

◆ 궤도 과학커뮤니케이터(이하 궤도)> 네, 안녕하세요.

◇ 이동형> 자 과학이야기, 지난주에 물 끓는 점 이야기를 했잖아요? 오늘 2탄인데, 어떤 이야기입니까?

◆ 궤도> 하고 싶었던 이야기가 있었는데, 제가 지난 주 채팅을 좀 보니까, 요즘 이야기들을 좋아하시는 거 같아서. 제가 좋아하는 이야기 보다는 듣고 싶어 하는 이야기를 해야겠다.

◇ 이동형> 피드백이 되는 군요?

◆ 궤도> 제가 이 기분 좋은 금요일 과학이라서 죄송합니다. 하지만 즐겁게 해보겠습니다. 그래서 오늘은 좀 우리가 굉장히 원하는, 얻기를 원하는 물, 정확히 말하면 액체상태. 백신에 대한 이야기를 조금 해보려고 합니다.

◇ 이동형> 백신? 백신도 물의 일종이죠.

◆ 궤도> 액체죠. 그런데 제가 관련 종사자는 아니지만, 과학 커뮤니케이터로서 전문가의 견해나, 논문을 통해서 기반을 이야기 해드리고 싶고. 저 유튜브 채널, ‘안될과학’에서 약님이 이쪽 전공이세요. 그래서 준비를 하셨던 바이러스나 백신 관련된 콘텐츠도 같이 보시면 이야기가 쉽게 되시지 않을까? 이렇게 생각을 하고 있습니다.

◇ 이동형> 왜 여기서 유튜브 홍보를 하는 겁니까?

◆ 궤도> 아니요. 정말 도움이 되는 정보를 드리려고. 백신을 혹시 맞으셨어요?

◇ 이동형> 네, 1차 아스트라제네카 맞았습니다.

◆ 궤도> 어떠셨어요?

◇ 이동형> 저는 이틀을 고생했어요.

◆ 궤도> 저도 딱 이틀을 고생했는데. 월요일 날 맞고, 화요일 날 방송 펑크 내고, 수요일 날까지 누워있었는데. 전 얀센을 맞았습니다.

◇ 이동형> 저는 아스트라제네카 맞았는데, 젊을수록, 아프다는 그런 이야기가 있던데.

◆ 궤도> 근데 사실 뭐 여러 가지 이야기가 있는데, 부작용이 크게 그렇게 중요하지는 않기 때문에, 아스트라제네카와 얀센의 차이도 궁금하지 않습니까? 이것은 다음 주에 해드리려고.

◇ 이동형> 그러면 그것부터 여쭤보겠습니다. 이게, 안 그런 사람도 있는데, 맞으면 저희처럼 아픈 사람들, 무엇인가 몸에 들어와서 뭔가 안에서 일어나니까 아픈 것이 아닐까요?

◆ 궤도> 오늘 이 백신에 대한 이야기를 듣고 나면, 이해가 좀 되실 텐데. 당연히 이것에 대해서 몸에서 반응이 일어납니다. 이것에 대해서 항체가형성이 되면서 혈중 항체의 농도가 올라가기 때문에, 그렇다고 해서 아무 반응이 없으면, 안 좋은 것이냐? 그것은 굉장히 잘 맞은 것이죠. 백신이, 아주 잘 맞았기 때문에, 스무스하게 잘 넘어갔고. 항체 형성율하고는 크게 관련이 없습니다.

◇ 이동형> 쭉 설명을 해주세요.

◆ 궤도> 일단은 우리 몸 안에서 일어나는 일을 이해하고 가야합니다. 그래서 우리가 집지을 때 설계도를 그리지 않습니까? 집을 지어야만이 완성된 집을 볼 수가 있다면, 굉장히 건축이 힘들겠죠? 그런데 빌딩을 짓지 않아도 우리가 설계도만으로 정보를 전달할 수가 있습니다. 설계도를 딱 보면 우리가 어떤 집이 나올지 알잖아요. 그렇기 때문에 우리가 이것을 보고서 어떻게 지어야겠다 할 수가 있는 것인데, 유전자가 바로 이런 설계도입니다. 사람의 정보가 유전자 안에 담겨 있거든요. 그런데 우리를 구성하는 기본 단위가 세포입니다. 세포는 핵과 유전물질을 가지고 있는데, 핵 안의 염색체가 23쌍이 있다. 이것은 다 아실 거에요. 염색체가 만약 책이라고 한다면, DNA분자구조 그 안에 있는 것이 글자이고, 글자들이 모여서 DNA 이중 나선을 만드는데 이것이 문장이라고 보시면 됩니다. 문장 안에 의미 있는 단어들이 있고, 의미가 없는 단어들도 있고 그렇잖아요? 그 중에서 의미 있는 단어들이 유전자이고, 이게 모여서 책이 되는 것이죠. 일종의 전집 같은 느낌인데. 대신에 이 책이 우리가 알고 있는 한글로 적혀있는 것이 아니라, 4가지 기호로 되어 있습니다. 그래서 ATGC라는 이 4가지로 되어 있는데. 이게 컴퓨터로 치면 0101로 다 되어 있잖아요? 디지털 신호로. 우리 몸의 유전정보는 ATGC이 4가지의 패턴으로 여러 가지 패턴을 만들게 됩니다. 그래서 이제 책이 설계도다.

◇ 이동형> 제가 이제 유전자 설계도, 세포, 핵, 유전물질, 염색체, DNA, 분자구조, 이중 나선 쭉 적었는데, 하나도 모르겠어요, 무슨 말인지.

◆ 궤도> 일단은 염색체가 뭔지는 아시죠? 염색체가 어떻게 생겼는지 아시죠? 이렇게 엑스자로 생긴 것. 이것이 책인 것이에요. 이것에 더 가까이 가면, DNA분자구조라는 것이 있어요. 얘네들의 글자인데. 얘네들이 모이면 우리가 알고 있는 이중나선 있잖아요? DNA의 모양. 이게 일종의 문장인 것이고. 이것들 중에서 의미 있는 것들만 모은 것이 유전자라는 것이죠.

◇ 이동형> 그렇게 해서 책이 만들어졌다는 거잖아요.

◆ 궤도> 그래서 이제 우리가 이 책을 바탕으로 해서, 이제 집을 지어야 하잖아요? 우리 몸을 만들어야 하죠? 이제 그것을 어떻게 하느냐, 그 설명을 드릴 거에요. 이게 어려운 내용은 아닌데, 시간이 워낙 제한이 되어 있다 보니까. 그리고 라디오다 보니까, 조금 어려울 수도 있어요. 일단 이 설계도대로, 집을 지어야 하는데, 설계도 하나로 집짓기 힘들잖아요. 나눠 보아야 하지 않겠습니까? 복사를 해야 해요. 그래서 이제 한 번밖에 없으니까 우리가 이제 복사를 해야 하는데, 복사가 어떻게 되냐면. 일단 이중 나선이 두 가닥이잖아요? 딱 찢습니다. 찢으면 이제 빈 곳이 나오잖아요? 빈 곳 모양대로 서로 만들면 이제 두 가닥으로 나뉘어서 또 두 가닥이 되는 것이죠. 그렇게 해서 각각 복제를 해서, 두 가닥이 두 개가 되고, 이런 식으로 복제가 되는 것인데. 이 복제만 한다고 되는 것이 아닙니다. 왜냐면 우리 몸에 있는 굉장히 많은 세포들이 다 역할이 다르잖아요?

◇ 이동형> 지금 몸 만드는 과정을 이야기를 하는 거잖아요?

◆ 궤도> 그렇죠. 이제 이게 되게 중요한 것인데. 설계도가 가지고 있는 정보를 구현을 하기 위해서 복사를 하는 것이 여기서 이제 나오는 것이 mRNA입니다.

◇ 이동형> 아, 요새 백신 이야기 할 때, 매일 나오는 mRNA.

◆ 궤도> 이게 복사 설계도라고 보시면 되요. 그래서 이제 복사를 하는 과정을 우리가 DNA전사라고 하거든요. ‘transcription’이라고 하는데, 이게 한 가닥만 이렇게 복제를 해서 나오는 겁니다. 그러면 이제 이 복사한 설계도가 어디로 가느냐, 리보솜이라는 것으로 가요. 이거 외우실 필요도 없습니다. 리보솜이라는 애가 있어요. 이제 그리로 가면, 거기서 이제 단백질로 만드는 겁니다. 단백질은 굉장히 우리 몸에서 중요하잖아요? 그래서 지금 말씀을 드리는 DNA나 mRNA나 이런 것들은 사실 중요하지 않은데, 얘네들이 단백질을 만듦으로써 알고 있는, 중요하다고 알고 있는 것들로 가는 것이죠. 그래서 리보솜이 일단 공장인데, 설계도를 보고서 이제 단백질을 만드는 것이죠. 기술자가 있는 것입니다. 그래서 이렇게 전사된 RNA를 우리가 메신저 RNA, 그래서 mRNA라고 하는 것이고.

◇ 이동형> 그, 집 만들고, 이럴 수 있다는 것은 알겠는데, 백신으로 넘어가야 하는 거 아닙니까? 그래서?

◆ 궤도> 백신으로 가는 길이 조금 험난합니다. 지금 바로 백신으로 가기에는.

◇ 이동형> 지금까지도 험난했는데, 더 험난하면 어떡해.

◆ 궤도> 바로 백신으로 가면, 우리가 “알고 있다.” 이렇게 알고 있는 것은 사실 명확하게 아는 것이 아니라 부분, 부분 아는 것이거든요? 근데, 이 흐름을 한 번 타게 되면 다 들어오게 될 거에요. 그래서 지금 설명을 드린 이것, DNA를 복사해서, mRNA가 와서 얘가 이제 리보솜으로 가서 단백질이 만들어지는 것. 이게 이제 ‘central dogma’ 중심원리, 되게 중요한 원리인거에요. 이게 58년도에 프랜시스 크릭이라는 분이 발견을 했는데, 이 과정을 되게 간단하게 설명을 한 것이죠. 근데 우리 몸에 단백질이 정말 많은 일을 해요. 우리 근육 만들죠? 호르몬도 만들고, 항체도 얘네들이 만들거든요? 다양한 것을 하니까, 과거에는 질병을 치료를 할 때, 문제가 생기면 도려냈습니다. 그냥. 예를 들면 지어 놓은 집에 곰팡이가 핀다. 그러면 그 부분을 그냥 부수거나 도려내는 것이죠. 그런데 우리가 만약에 우리가 집에 곰팡이가 핀 것을 눈으로만 보는 것이 아니라, 설계도를 가지고 있어. 그러면 도대체 설계 어디가 잘못되었길래 자꾸 이렇게 곰팡이가 피나, 이걸 토대로 우리가 보이지 않는 곳도 어떻게 해결할 수 있는 방안을 찾아내는 것입니다.

◇ 이동형> 선제적으로 막는 것이네요?

◆ 궤도> 그렇죠. 그래서 DNA, RNA를 아는 것이 중요합니다. 설계도를 아는 것이 그래서 중요하다. 이런 말씀을 드리는 것이고. 이게 또 백신이랑 무슨 관련이냐. 인슐린 아세요? 인슐린 같은 경우가 필수의 호르몬인데, 당뇨병 환자의 경우에는 체외에서 공급을 해줘야 되요. 주사 맞잖아요, 그런데 예전에는 돼지의 인슐린을 뽑아서 썼습니다. 이게 사람 것이 아니다 보니까, 알러지와 같은 부작용이 심해요. 근데, 이제는 우리가 유전정보가 염색체에 담겨있다는 것을 알게 된 상태죠. 그러니까, 이것을 복사를 할 수가 있는 것이에요. 그런데 복제를 어떻게 하느냐? 세균이 복제를 그렇게 잘해요. 그래서 세균한테 우리가 만들기 힘든 단백질, 인슐린 같은 애들을 세균한테 부탁을 해서 세균이 만들어 주는 것이죠. 그럼 그것을 가지고 우리한테 부족했던 중요한 단백질, 인슐린 같은 것을 만들어서 쓸 수가 있는 것이죠.

◇ 이동형> 집어넣어서.

◆ 궤도> 그래서 과거에는, 생약, 화학물질 이런 약을 많이 썼는데. 이제는 우리는 패러다임이 단백질 의약품이 나오기 시작을 한 것입니다. 인슐린 같은 것을 만들 수가 있게 된 것이니까. 그런데 중요한 것은 단백질 의약품은 가능한데. DNA나 mRNA, 얘네들은 너무 작고 불안정해요. 그러다 보니까, 가장 쉽게 만들 수 있는 것이 단백질이거든요? 그래서 백신도 이제 마찬가지입니다. 단백질을 활용한 백신이 좋다. 그래서 어떻습니까?

◇ 이동형> 댓글로 대신할게요. 우리 지금 보이는 라디오 댓글에.

◆ 궤도> 댓글을 보면 정신적인 충격을 받아서.

◇ 이동형> 도저히 모르겠다고. 이동형 작가 영혼이 털렸다고.

◆ 궤도> 이건 제가 볼 때, 이동형 형님께서 더 즐겁게 들어주셔야 해요. 누군가 즐겁게 듣는다는 것이 시청자들에게 큰 힘이 됩니다.

◇ 이동형> 저 되게 집중해서 즐겁게 듣는데, 그러면 어쨌든 그 어렵다는 mRNA, 이렇게 만들어내서 주입을 해서 설계도 보고, 그전에 곰팡이 안 피게 하는 것이잖아요. 그렇게 하면, 암도 백신 같은 것으로 안 되나요?

◆ 궤도> 그것도 당연히 연구를 하고 있죠.

◇ 이동형> 아, 연구하고 있다.

◆ 궤도> 다 연구를 하고 있죠. 다 연구를 하고 있는데, 이게 어려운 거에요. 굉장히 어려운 거에요. 일단 백신만 봐도, 백신의 원리를 혹시 아십니까? 백신이 어떻게 해서 바이러스를 막는지?

◇ 이동형> 알 수 없죠.

◆ 궤도> 일단 간단해요. 바이러스의 구조도 단백질입니다. 일단 얘를 흠씬 두드려패서, 집어넣는 거에요. 그러면 흠씬 두드려 맞은 바이러스가 우리를 공격하지는 못해. 이걸 딱 보면 이제 우리 몸에 있는 항체가 보고, 훈련을 하는 것이죠. 예를 들면 리오넬 메시랑 같이 축구를 하는데, 내가 골키퍼야. 그러면 메시랑 비슷한 형태의 슛을 쏘는 애를 계속 훈련을 하는 겁니다. 경기에 만났을 때, 메시가 슛을 쏘더라도 막을 수가 있는거에요. 이게 이제 기본적인 백신의 원리이거든요?

◇ 이동형> 그렇군요.

◆ 궤도> 이거는 이제 단백질을 기반으로 해서 백신을 만드는 것은 많이 연구를 했어요, 그런데 mRNA나 DNA를 기반으로 백신을 만드는 것은 굉장히 어렵습니다. 뭐, 백신이나, 항암제 이런 것들도 임상까지는 많이 했었는데, 이게 사실 상 시스템이 없고, 너무 작고 불안정하다는 것 때문에 얘네들로 백신을 만드는 것이 되게 어려웠던 것이죠. 그런데, 이런 것들을 해내는 회사가 등장을 한 겁니다. 모더나, 화이자.

◇ 이동형> 그래서 그것이 mRNA가 처음, 이런 방식이 처음이라면서요?

◆ 궤도> 이게 1997년부터 회사가 있었는데, 워낙 어렵다 보니까, 힘들다가, 과거에는 정말 힘들었어요. 왜냐면 이게 이런 백신들을 만들어내는 것이, 단백질은 아까 말씀을 드렸다시피 시스템이 갖추어져 있지만, 그게 없다는 것. 그런데 이번에는 코로나가 확 터졌잖아요. 이번에도 코로나도 단백질 백신을 만들려고 노력을 했는데, 단백질을 약화시키는 연구가 오래 걸리고, 그 다음에 혹시나 넣다가 감염될 수도 있으니까. 그런 걱정도 있고, 그리고 임상 실험도 굉장히 오래 걸리고, 그런 부분들이 있어서.

◇ 이동형> 오늘 못 다한 이야기는 다음 주에 다시 합시다.

◆ 궤도> 시간이 이렇게 되었나요? 알겠습니다.

◇ 이동형> 다음 주 다시 하는 걸로 하고, 보이는 라디오로 황수연 님께서 “문과생의 비애다.ㅠㅠ”이렇게 해주셨는데.

◆ 궤도> 죄송합니다. 더 열심히 하겠습니다.

◇ 이동형> 저도 문과출신이어서, 우리 PD가 이과 출신이어서, 이런 것을 기획을 하지 않았나, 그런 생각도 들고. 본인은 다 이해를 했다고, 고개를 끄덕거리더라고요.

◆ 궤도> 이거 제가 시청자분들의 수준이 높은 것으로 알고 있어서, 너무 쉽게 이야기하는 것이 아닌가, 하는 걱정이 있었습니다.

◇ 이동형> 알겠습니다. 더 쉽게 이야기 해주세요. 다음 주에 뵙겠습니다. 지금까지 과학커뮤니케이터 궤도와 함께했습니다. 감사합니다.



장정우 PD[jwjang@ytnradio.kr]