지난 2일 공개된 제넥신의 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) DNA백신 후보물질 ‘GX-19N'의 1상 임상시험 결과, 그 가능성과 한계가 뚜렷하게 드러났다.

제넥신은 이날 의학논문 사전 공개 사이트인 ’메드아카이브(medRxiv)'에 게재했다고 밝혔다.

발표에 따르면, 제넥신은 GX-19N의 안전성과 면역원성을 확인하기 위해 19~55세 사이의 건강한 성인 21명을 대상으로 1상을 진행했다. GX-19N 3mg을 4주 간격으로 2번 투여하는 방식으로 진행됐다.

제넥신은 1상 결과, 임상 대상자의 약 81%에게서 스파이크 및 RBD(Receptor Binding Domain) 단백질 결합 항체가 4배 이상 증가한 것으로 나타났다고 밝혔다. 특히 GX-19N 투여 후 중화 항체 또한 유의하게 증가했다고 강조했다.

문제는 면역원성을 나타내는 지표 중 하나인 중화항체(Neutralizing antibody) 기하평균역가(Geometric mean titer, GMT)가 2차 투여 이후 시간이 흐름에 따라 가파르게 감소한다는 점이다.

발표에 따르면, 57일차 GX-19N의 GMT는 37.26에 그쳤다. 이는 백신 후보물질의 면역원성을 가늠하는 회복기 인간 혈청 표본(288.78)보다 낮은 수치로, 인체에 주입된 DNA의 항원 발현 지속시간이 너무 짧다고 해석될 수 있는 부분이다.

이번 1상 결과를 본 한 전문의는 “2차 접종까지 했음에도 불구하고 약 두 달 만에 중화항체 역가가 너무 낮아졌다”며 “이는 백신 후보물질의 유효성에 대해 심각하게 고민해 봐야할 수준”이라고 평가하기도 했다.

제넥신 또한 이러한 유효성 문제에 대해 시인했다. 스파이크 단백질만을 가진 유사 코로나바이러스인 '슈도바이러스'에서의 GX-19N 중화항체 형성 효과와 코로나 바이러스(SARS-CoV-2)에서의 중화항체 형성 효과가 상이했다는 것이다.

제넥신 관계자는 "슈도바이러스 중화 분석(Pseudotype Virus Neutralization Assay, PsVNA)에서는 모든 대상자에게서 중화항체가 형성됐으나 실제 코로나 바이러스에서의 효과는 그렇지 못했다"며 "향후 임상에서 해결해야 할 과제가 늘어난 셈"이라고 인정했다.

제넥신은 현재 진행 중이거나 계획 중인 다음 단계 임상시험을 통해 유효성을 다시 입증한다는 입장이다.

이를 의식한 탓인지 제넥신은 ‘안전성 입증’과 ‘변이 바이러스에 대한 치료 효과 가능성’을 GX-19N 지속 개발의 근거로 내밀고 있다.

특히 제넥신은 1상을 통해 높은 안전성을 입증했다는 입장이다. DNA 백신의 경우, 면역시스템의 세포성 면역(cellular immunity) 또는 체액성 면역(Humoral immunity)의 조절이 면역저해, 만성염증반응, 자가면역반응과 같은 의도되지 않은 부작용을 유발하는지를 확인해야 한다.

이번 발표에 따르면, GX-19N 3mg 투여 후 임상 대상자의 57.1%에 달하는 12명에게서 '투여 이후 발생한 이상반응(Treatment-Emergent Adverse Events, TEAEs)'이 나타났다.

그 중 5명(23.8%)에게서 예견된 국소이상반응(Solicited Local adverse events)이, 2명(9.5%)에게서 예견된 전신이상반응(Solicited systemic AEs)이 발견됐다. 대부분의 이상반응은 3일 이내에 사라진 것으로 보고됐다.

이에 대해 제넥신 측은 “(12명 중) 약물 투여와의 인과관계가 의심되는 약물이상반응(Adverse Drug Reaction, ADR)은 총 10건으로 모두 Grade1의 경미한 수준이었다. 심각한 이상 반응을 보였거나 부작용으로 임상을 중단한 참가자는 발생하지 않았다”고 설명했다.

아울러 제넥신은 전기천공기 투여 방식의 장점을 십분 활용했다고 했다.

제넥신 관계자는 “최근 주목받고 있는 mRNA백신의 경우 LNP(지질나노입자)를 활용하면서 부가 물질이 추가돼 심각한 이상반용을 일으킬 가능성이 있지만 DNA백신의 경우, 전기천공기를 통해 순수 DNA만 주입되기 때문에 그럴 우려가 훨씬 적다”고 주장했다.

T세포 면역 반응 또한 제넥신이 기대를 거는 부분이다. 제넥신은 임상 참가자 20명 중 18명에게서 스파이크 단백질 및 뉴클리오캡시드 단백질에 대해 회복기 환자와 동등 이상의 T세포 면역 반응이 나타났다고 밝혔다.

GX-19N 접종 후 유도된 뉴클리오캡시드 특이적 T세포가 영국(B.1.1.7), 남아공(N.1.351), 브라질(P.1) 변이체에 반응하는지 조사한 결과, GX-19N 접종군에서 발견된 T세포가 인지하는 아미노산 서열이 코로나19 변이체에서 발견된 아미노산 서열과 동일하다는 설명이다.

제넥신 측은 "GX-19N으로 유도된 뉴클리오캡시드 특이적인 T세포 반응이 향후 변이 변이바이러스에도 예방 효과를 지닐 것으로 보고 있다"고 전했다.