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기사입력시간 20.04.14 06:52최종 업데이트 20.04.14 06:52

코로나19 혈장치료 연구자 임상으로 한 발의 성공, 전형적인 임상시험 준비해야 할 때

[칼럼] 조양래 생물학 박사

[메디게이트뉴스] 지난 4월 7일 완치자의 혈액을 이용해 연세대 세브란스병원에서 코로나19(COVID-19)에 감염된 환자를 두 명 치료했다는 뉴스가 보도됐다. 이 뉴스를 기점으로 완치자의 혈장을 이용한 치료에 대한 관심이 높아졌다.

이 치료법과 관련된 사항들 중에서 ①혈장치료의 대상 ②연구임상시험의 한계 ③앞으로 발전시켜 나가야 할 방향 ④부작용과 환자의 안전 ⑤법적인 문제점 ⑥완치자의 혈액을 이용한 치료를 준비해야 하는 이유 ⑦병원과 제약회사의 관계를 차례대로 정리했다.

코로나-19 감염 환자 중에 혈장치료의 대상

코로나19 바이러스에 감염된 환자들을 치료하기 위해 허가된 약물은 아직까지 없다. 환자들이 병원에 입원하면 증상을 완화시키는 치료를 받는다. 열이 나면 해열제를 처방 받고 호흡이 어려우면 산소호흡기와 인공심폐기 치료를 받는다. 증상치료는 병의 원인을 치료하는 대신에 환자의 고통을 최대한 감소시키면서 환자 몸에서 스스로 바이러스를 퇴치할 수 있을 때까지 시간을 벌어주는 것이다.

사람의 몸안에는 바이러스나 박테리아와 같은 병균에 공격을 받았을 때 스스로 방어하고 치유하는 능력이 있다. 일반적으로 면역체계라고 부르는 기능이며 코로나19에 감염돼도 어느 정도 시간이 경과하면 바이러스를 퇴치하고 스스로 치유된다.

그런데, 바이러스 감염 외에 기저질환이 있었거나 나이가 많은 환자들은 자가치유능력이 낮다. 급성으로 나타나는 폐포섬유화때문에 사망에 이를 수 있다. 이런 환자들은 마카키 원숭이를 이용한 실험에 따르면 바이러스 증식속도는 비슷하지만 염증현상을 일으키는 선천성면역에 필요한 NF-kB 과잉 발현되고 면역반응을 감소시키는 인터페론-베타(interferon-β)의 발현은 감소하기 때문인 것 같다(Smits et al. 2010 PLoS Pathog 6: e1000756).

이런 환자들에게 이미 감염됐다 완치된 환자들의 혈액속에 생성돼 있는 항체를 주사해 간접면역을 주면 환자의 몸안에서 바이러스를 제거하고 염증이 가라앉아 치료가 된다. 한국에서도 13일 오전 0시 기준 1만 512명 감염된 환자들 중 214명이 사망했다. 이렇게 사망에 이를 수 있는 가능성이 높은 중증환자들은 전체 환자들의 20% 미만이며 이들이 완치자의 혈액으로 치료받을 수 있는 대상이다.

경미한 증상을 보이는 나머지 80% 환자들은 혈장치료대상이 아니다. 이미 세브란스병원에서 2명을 치료한 예가 있으며 55일 이상 입원중에 있는 31번 환자와 같이 치료가 어려운 환자에게도 위급한 정도에 따라서 완치자의 혈장을 이용한 치료를 시도해 볼 수 있을 것이다.

연구 임상시험의 한계: 완치자의 혈액 치료법은 연구자 임상만 거쳤다

완치자의 혈액을 이용한 치료는 이미 에볼라, 사스, 메르스, 돼지독감, 한타바이러스, 코로나19 바이러스에 감염된 환자들에게 성공적으로 사용된 사례들이 있다(Mupapa et al. 1999. J. Infct. Dis. 179; Shar et al. 2017. J Infect. 74: 302-309). 그러나 의학적인 관점에서 봤을 때 이 방법은 과학적으로 입증된 방법이 아니며, 치료지침(standard of care)에 포함되지 않는다.

완치자의 혈장치료에 대한 뉴스를 보면 거의 대부분 '과학적으로 입증은 되지 않았다'는 말을 사용한다. 그 이유는 임상시험이 규제기관의 허가를 받기위해 필요한 조건을 충족시키기 위해 고안하여 실행하지 않고 연구자의 편의에 따라서 소규모로 시행한 '연구임상'이기 때문이다.

임상에 참여한 환자의 수는 적으며, 적합한 컨트롤 그룹이 없기 때문에 안전성을 증명하기에 충분한 데이터가 부족하며 통계처리가 불가능하다.

또 치료한 방법을 참여자와 시술자들이 모두 알기 때문에 임상에 참여한 환자들의 상태에 따라서 추가적인 치료를 할 수 있으므로 이런 임상시험은 효과가 아무리 좋았다고 하더라도 결과를 그대로 믿기 어렵다. 연구자 임상시험은 시행할 때마다 기관내부 생명윤리위원회(IRB)의 허가를 받아야 한다.

수반될 수 있는 부작용

수혈은 일반적으로 시행되고 있지만 수혈을 통한 질병치료에는 위험성도 존재한다. 수혈의 부작용은 1% 미만이기는 하지만 전혀 없는 것은 아니다. 혈장치료는 수혈치료보다 위험성이 낮은 것으로 알려져 있지만 몸전체에 증상이 나타나는 과민반응(anaphylactic shock), 수혈로 인한 혈액 순환양 과다(transfusion-associated circulatory overload)와 이로 인한 급성폐손상(transfusion-related acute lung injury)과 같은 부작용이 나타날 수 있다.

2015년 삼성서울병원에서 메르스 환자를 치료하던 중 발생한 부작용을 보고한 예가 있다(Chun et. al. 2016. Ann Lab Med. 36:393-395).

메르스바이러스 감염으로 입원한 32세 남자환자에게 혈장치료에 필요한 모든 조건이 충족되는 완치된 22세 여자 환자의 혈장을 주사했다. 혈장을 주사한지 2시간만에 환자의 바이러스 감염상태와 무관한 호흡장애 증상이 나타났다. 이 치료 경험은 완치자의 혈장을 이용한 치료가 만능이 아니라는 사실과 부작용을 수반할 수 있다는 예를 제공했다.

코로나19 바이러스 감염에 대해 허가된 치료제와 백신이 없는 상황에서 완치자의 혈액은 중증환자들을 치료할 수 있는 가장 효과적인 방법이다. 하지만 부작용 때문에 경증환자에게는 사용할 가치가 거의 없으며 생명의 위협을 받는 중증환자에게만 제한적으로 사용해야 한다.

해결돼야 할 법적인 문제점

대구 경북지역에서 감염자들이 단시간에 증가하면서 사망자들이 발생하는 상황에서 감염됐다 완전히 회복된 사람들의 혈액을 사용한 치료법에 대한 논의가 시작됐다. 당시의 사회여건은 이 방법이 감염자들을 감정적인 공황상태에서 구해줄 수 있는 최선책으로 제시됐다.

실제 임상을 담당해야할 의료진에게는 IRB의 승인을 받는 안건이 큰 문제로 다가왔다. 연구자 임상시험은 이전의 결과가 아무리 좋았다고 하더라도 시행할 때마다 IRB의 허가를 받아야 한다. 의료기관에서 신청서를 접수하면 식약처에서 연구계획을 승인, 수정, 거부할 수 있으므로 승인여부도 확신할 수 없을 뿐 아니라 시간도 최소한 1개월 이상 소요될 것으로 예상됐다.

두번째 수혈법에 따르면 감염병에 노출된 사람의 혈액은 완전히 치료된 지 3개월이 경과한 후에만 혈액을 채취할 수 있다. 바이러스에 감염됐다 치료된 환자의 혈액에 항체가 높게 유지 되는 시간은 약 3개월 정도다. 치료효과가 있는 혈액은 치료를 받은 후 3개월 이내인 셈인데 법적으로는 환자에게 3개월이 경과할 때까지 채혈을 할 수 없었다.

세브란스병원에서 발표한 결과에도 채혈에 관한 정보는 없었다. 이 문제는 질병관리본부 중앙방역대책본부, 국무총리, 대통령이 최근에 이 문제를 해결할 방안을 제시했으며 평상시라면 1년 이상 걸릴 것으로 예상했던 허가 문제가 하루 아침에 해결됐다.

검토중인 지침에 따르면 완치자로부터 격리가 해제된 뒤 14일∼3개월 사이 500㎖씩 혈장을 확보할 수 있게 될 것으로 보인다. 완치된 환자들을 모집하고 효율적으로 혈장을 확보 관리 분배하는 국가차원의 시스템이 고안될 것으로 예상된다.

혈장치료를 준비해야 할 이유

현재 코로나19가 호주와 같이 남반구에 있는 국가와 열대지방에 있는 국가에서 퍼져가는 양상을 보면 여름이 돼도 감염속도가 줄 것이라고 예상할 수 있는 근거가 없다. 이 바이러스는 날씨가 덥고 습기가 높은 열대지방에서도 사람들 사이에서 쉽게 전파되고 있다(아래 그림).

사진: 한국과 중국을 제외한 모든 나라에서 신규감염자수가 급속도록 증가하고 있다.

사진: 열대국가에서도 시작이 늦기는 했지만 신규 감염자수는 다른 나라에서 초기에 증가하는 패턴과 비슷하다. 브라질을 제외한 국가에서 감염자 증가속도가 낮은 것 같지만 검사수가 적기때문에 생긴 현상으로 보인다. 코로나19는 온도나 습도와 상관없이 감염속도가 높은 것으로 보인다.

모든 사람의 생명을 소중하게 다루는 의료전문인들에게 미안한 마음이 들지만 코로나19는 사망한 환자들보다 살아있는 사람들의 문제이며 이들이 중요하게 여기는 경제적인 문제다.

코로나19 때문에 세계경제는 거의 마비됐으며 거시경제로 보면 3000조원(US$3 trillion) 이상의 경제적인 손해를 볼 것이라고 예견된다. 코로나바이러스가 세계적으로 퍼졌으며 그 기세가 여름까지 꺾이지 않고 퍼질 조짐을 보이므로 손해규모는 더 커질 것이다. 어느 국가도 경제활동을 봉쇄하며 통행의 자유를 강제로 포기하도록 하지 않는다. 세계경제가 장기적인 침체로 빠져들지 않도록 정치가들은 되도록 빠른 시일내 경제활동을 재개할 수 있도록 결정을 내리고 싶을 것이다.

경제활동을 재개하도록 결정하는 시점에 따라 경제침체를 더 나빠지기 전에 구할 수도 있지만 잠시 고삐가 잡혔던 코로나19가 대대적으로 확산돼 상황이 더 나쁘게 발전될 수도 있다. 모든 안건에 대해 찬성과 반대로 진영이 나눠 지지만 펼쳐지지 않은 미래에 대하여 확신할 방법은 없다. 최선의 선택을 하기 위해 현재 가용한 데이터를 사실대로 받아들이고 활용해야 한다.

정치는 데이터를 믿는 과학자들보다 여론을 읽고 협상하며 자신의 의지를 관철시키기 위해 상대를 설득시키는 능력이 뛰어난 정치가들이 한다. 소수의 정치가들이 경제활동 재개시기를 늦춰야 한다고 주장하는 감염병 전문가들을 경제파탄의 주범으로 공개적으로 비판하면 수입원을 잃은 대중은 이들의 말을 지지할 것이다.

과학자/전문가들은 정치가들보다 맹목적 비난에 익숙하지 않고 많은 가능성들을 완전히 배제하지 않기 때문에 자신들의 주장을 굽히게 될 것이다. 결국 인기에 영합한 소수 정치가들과 성급한 대중의 요구로 안전이 보장되기 전에 경제활동이 재개될 가능성이 높다.

4월 동안 경제활동이 재개될 가능성은 낮지만 잠시 동안 신규 감염자수가 감소되는 양상을 보이면 여름 이전에 재개될 가능성은 있다. 앞서 보여준 차트는 만약 여름전에 경제활동이 재개된다면 경제활동이 재개되는 순간 신규감염자 수가 다시 치솟을 것이라 말해주고 있다. 이때를 대비해 혈장 혹은 전혈을 이용한 치료방법을 개발해야 한다.

병원과 제약회사의 관계

한편, 한국에서 혈장치료의 연구자 임상을 시행하고 있는 동안 미국에서는 전형적인 임상시험 2상을 이미 시작했다. 한국에서는 임상시험보다는 연구자 임상을 광범위하게 실시하려는 듯한 인상을 주고 있다. 가능하면 연구자 임상시험보다 치료지침에 첨가할 수 있도록 전형적인 임상시험을 실시해야 한국에서 뿐 아니라 외국에 수출할 수 있는 길이 열릴 것이다.

앞으로 코로나19는 백신이 생산돼 보편화 될 때가지 연속될 가능성이 높으므로 의료자원이 부족한 나라에 원조할 수 있도록 헌혈차를 증가하고 차에 비치한 장비들을 국산화할 수 있도록 국가에서 지원할 가치가 있다고 보인다.

※칼럼은 칼럼니스트의 개인적인 의견이며 메디게이트뉴스의 편집방향과 일치하지 않을 수 있습니다.

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