What are the ingredients of Pfizer’s covid-19 vaccine?

화이자 코로나19 백신, 어떤 성분으로 만들었나

우리는 화이자의 코로나19 백신 성분을 해독하기 위해 전문가들에게 도움을 구했다. 이 백신의 구성 성분은 mRNA와 이들을 보호하는 지질, 약간의 소금과 설탕 등으로 이루어져 있다.

페이스북은 최근 코로나19 백신 성분이 무엇인지에 대한 허위 주장이나 음모론을 담은 게시물을 삭제할 것이라고 밝혔다.

빌 게이츠가 주사에 추적 칩을 심어 놓았다거나, 백신에 반딧불이에서 추출한 발광 화학물질이자 일부 사람들에게는 악마를 떠올리게 하는 이름을 지닌 루시페라제(luciferase, 발광효소)를 포함하고 있다는 소문이 나돌고 있다. 페이스북은 ‘공식 백신 성분 목록’을 참조하여 이런 주장을 규제할 것이라고 설명했다.

코로나19 백신의 공식 성분 목록에는 실제로 무엇이 들어 있을까? 12월 첫주에 영국의 한 나이 든 여성이 화이자(Pfizer)와 바이오엔테크(BioNTech)가 공동 개발해 새로 승인을 받은 백신의 첫 접종자가 되었다. 미국도 동일한 백신에 대해 사용 승인을 했다. 이와 함께 새 백신의 구성 성분에 대한 상세한 내역이 공개되었다.

미국식품의약국(FDA, Food and Drug Administration)에서 화이자 백신의 성분에 대해 밝힌 내용은 다음과 같다.

유효 성분(Active Ingredient)

  • 신종 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 스파이크 당단백질(S)을 암호화하는 뉴클레오시드 변형 메신저RNA(modRNA)

지질(Lipids)

  • (4-하이드록시부틸)아자네디일)비스(헥산-6,1-디일)비스 (ALC-0315)
  • (2- 헥실데카노에이트), 2-[(폴리에틸렌 글리콜)-2000]-N,N-디테트라데실아세트아미드 (ALC-0159)
  • 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DSPC)콜레스테롤

염분(Salts)

  • 염화칼륨
  • 제1인산칼륨
  • 염화나트륨
  • 제2인산나트륨 2수화물

기타

  • 자당(sucrose)

이 성분 목록을 보는 것은 마치 시리얼 상자 측면의 영양성분표를 보는 것과 같다. 우리는 여러 분야 과학자와 생명공학 기업가들에게 각 성분이 무슨 작용을 하는 지 등에 대해 문의했다.

메신저 리보핵산(mRNA)

화이자 백신은 바이러스에서 얻은 실제 유전 정보를 토대로 한 최초의 상용화된 전령RNA(mRNA) 방식 백신이다. mRNA는 단백질 합성을 안내하는 세포의 유전적 명령의 복사본을 운반하는 역할을 담당한다. mRNA를 유전 지침을 담고 있는 긴 전산 기록 용지라고 상상해도 좋다. mRNA 분자는 다루기 까다롭기 때문에 화이자 백신은 접종 전까지 영하 70℃ 이하로 보관되어야 한다.

팔 근육에 주사하는 이 새 백신은 신종 코로나 바이러스 자체에서 추출한 RNA 염기서열을 포함하고 있다. 이 RNA는 세포에서 신종 코로나 바이러스의 큰 ‘스파이크’ 단백질이 생성되도록 한다. 이 스파이크 단백질은 코로나19 병원체가 인간 세포에 달라붙어 침투하는 데 사용하는 것이다. 바이러스의 나머지 부분이 없는 스파이크 자체로는 인체에 거의 무해한데, 그럼에도 여전히 인체의 면역 반응을 유도할 수 있다. 이런 방식으로 면역력이 형성되어 진짜 바이러스가 침투했을 때 감염을 막을 준비를 하게 만드는 것이다.

백신의 mRNA가 인체의 것과 완전히 똑같지 않은 것은 분명하다. 이는 좋은 일이다. 세포에는 RNA, 특히 인체에 속하지 않는 것은 무엇이든 분해할 준비가 되어 있는 방어 수단이 가득하기 때문이다. 이런 사태를 막기 위해 ‘변형 뉴클레오시드’가 mRNA 구성 요소의 일부를 대체했다.

그러나 화이자가 비밀로 하고 있는 것도 있다. 더 나은 효능을 위해 화이자는 염기 교체 등의 방식으로 미세하게 스파이크 유전자 서열을 바꿨을 수도 있다. 화이자는 자사가 사용하는 염기서열이 무엇인지, 변형 뉴클레오시드가 무엇인지 정확하게 밝히지는 않았다. 즉, 이는 주사 성분이 100% 공개되지 않을 수도 있다는 뜻이다.

지질(Lipids)

화이자 백신은 모더나(Moderna) 백신과 마찬가지로 지질 나노입자(lipid nanoparticles)로 RNA를 감싼다. 나노 입자는 기본적으로 mRNA를 보호하고 mRNA가 세포 내부로 미끄러져 들어가는 것을 돕는 작은 지방 덩어리다.

이 입자의 지름은 약 100나노미터로 신종 코로나 바이러스의 크기와 거의 똑같다.

화이자는 4가지의 지질을 ‘고정 비율’로 사용한다고 설명한다. ALC-0315 지질은 제형(formulation)의 주요 성분이다. 왜냐하면 ALC-0315 지질이 이온화가 가능하기 때문이다. 이 지질은 양전하를 띨 수 있고, RNA는 음전하를 띠기 때문에 서로 달라붙는다. ALC-0315는 부작용이나 알레르기 반응을 일으킬 수 있는 성분이기도 하다. 다른 지질들은 나노 입자의 구조적 무결성(structural integrity)을 유지하거나 나노 입자들끼리 응집하는 것을 막아주는 ‘조력자’다. 그 중 하나가 우리에게 익숙한 콜레스테롤이다. 제조 공정에서 RNA와 지질은 거품이 많은 혼합물로 섞여서, 미국 식품의약국이 기술한 것처럼 ‘백색에서 회백색’의 동결 액체를 형성한다.

염분(Salts)

화이자 백신에는 4가지 염분이 포함되어 있고, 그 중 하나가 일반 식용 소금이다. 이들 염분은 인산염완충식염수(phosphate-buffered saline, PBS)로 더 잘 알려져 있으며, 백신의 산성도(pH)를 인체의 pH와 비슷하게 유지해주는 매우 흔한 성분이다. 상처 위에 레몬즙을 짜본 적 있는 사람이라면 산성도를 맞추는 것이 얼마나 중요한 지 이해할 것이다. 산도가 안 맞는 물질은 세포를 손상시키거나, 그 물질 자체가 빠르게 분해될 수 있다.

설탕

백신에는 자당이라고도 하는 보통의 식용 설탕이 포함되어 있다. 여기에서 설탕은 얼어붙은 나노 입자를 보호해주고 나노 입자끼리 서로 달라붙는 것을 막아주는 동결방지제 역할을 한다.

생리 식염수

많은 정맥 투여 약물들과 마찬가지로, 이 백신은 주사하기 전 생리 식염수에 섞는다. 다시 말하지만, 주사액은 혈액의 염분 성분과 거의 일치해야 한다.

방부제는 쓰지 않음

화이자는 지질 나노 입자와 mRNA의 혼합물로 이뤄진 이 백신에 ‘방부제를 쓰지 않았다’는 사실을 강조한다. 다른 백신에 사용된 방부제인 티메로살(thimerosal, 수은이 함유되어 있으며 약병을 오염시킬 수 있는 박테리아를 죽이기 위해 사용)이 백신이 자폐증을 유발한다는 우려를 불러일으켰기 때문이다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 티메로살이 안전하다고 말한다. 그럼에도 불구하고 티메로살의 사용은 단계적으로 중단되고 있다. 화이자 백신에는 티메로살이나 그 밖의 방부제가 들어 있지 않다. 마이크로 칩도 없다.

이 백신은 아직도 코드명 BTN162로 알려져 있지만, 일단 승인이 되면 화이자가 이 백신에 새로운 상업적 명칭을 붙일 것이다. 그 명칭은 백신에 들어 있는 성분과 이 백신이 세상을 위해 약속하는 바를 전달하는 명칭일 것으로 예상된다.

백신의 성분을 설명해준 다음 분들께 감사드린다.

스트랜드 테라퓨틱스(Strand Therapeutics)의 제이컵 베크라프트(Jacob Becraft)와 알록 샤(Aalok Shah), 오하이오 주립대학의 이저우 동(Yizhou Dong), 퍼시픽 바이오사이언스(Pacific Biosciences )의 제이슨 언더우드(Jason Underwood), 그린라이트 바이오사이언스(Greenlight Biosciences)의 안드레이 자루르(Andrey Zarur), MIT의 찰스 L.쿠니(Charles L. Cooney), 화이자 및 모더나 테라퓨틱스(Moderna Therapeutics)의 홍보 담당 직원들

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