코로나19 백신 효과 인구 40% 이상 접종시 나타난다
신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 백신 접종이 영국과 캐나다에 이어 미국에서도 조만간 이뤄질 것으로 예상되는 가운데 집단면역 형성 등 의미있는 변화가 언제 나타날지에 대한 관심이 모아지고 있다. 특히 14일 기준 확진자수 1672만7412명으로 전세계에서 가장 많은 확진자가 발생한 미국에서 백신 접종의 효과가 어떤 양상으로 전개될지 주목된다.
캐나다 토론토 소재 요크대 행위자기반모델연구소의 세예드 모가다스 연구원과 케빈 장 토론토대 의과대학 교수, 미국 예일대 공중보건대 감염병모델링분석센터의 채드 웰스 연구진 등 국제공동 연구진은 지난달 30일 의학 논문 사전 공개 사이트 ‘메드아카이브’에 미국에서 백신의 효과와 관련된 모델링 분석 결과를 발표했다.
연구에 따르면 미국 전체 인구의 40%가 백신을 접종하면 1년간 바이러스 감염이 4배 이상 줄어드는 것으로 나타났다. 이같은 결과는 접종을 받은 사람들의 직접적인 면역 효과와 백신 접종자들과 함께 지역사회에서 생활하는 이들에 대한 간접적인 보호 효과도 포함해 이뤄진 분석이다.
● “전체 인구 40%가 백신 접종받으면 긍정적인 효과 나타나기 시작”
연구진은 또 백신이 없는 경우 코로나19 감염 취약층의 약 7%가 내년에 감염될 것으로 추정했다. 이는 사회적 거리두기와 마스크 착용 등 방역 수칙이 준수됐을 경우에 대한 예측치이며 방역 수칙이 준수되지 않으면 감염률은 더 높아질 것으로 예상됐다. 또 인구의 40%가 백신을 접종하며 중환자실 입원 환자와 일반 격리 치료 환자가 85% 이상 감소할 것으로 내다봤다. 사망률도 백신 접종이 이뤄지지 않는 상황에 비해 87% 이상 감소할 것이라는 분석이다.
이번 연구에 참여한 미국 메릴랜드 의과대 감염병전파모델 분야 전문가인 미건 피츠패트릭 조교수는 “코로나19 바이러스의 특성상 전파가 매우 쉽게 이뤄진다는 점을 고려할 때 이동 제한이나 사회적 거리두기 조치를 안전하게 해제하려면 전체 인구의 약 4분의 3이 백신 접종을 받아야 할 것으로 보인다”며 “다만 이번 연구모델은 동료 과학자들의 검증을 거치지 않았고 실제로 미국에서 백신 접종이 시작되면 어떤 일이 발생할지 완벽하게 예측하기는 쉽지 않다”고 말했다.
코로나19 백신 개발 선두주자인 화이자·바이오앤텍, 모더나의 백신은 모두 임상에서 94%의 예방 효과가 있는 것으로 알려졌다. 연구진은 예상보다 큰 효능이 있는 이들 백신이 실제로 큰 영향을 미칠 가능성이 있다고 했다.
연구진은 모델링 연구에서 코로나19 노출 및 사망위험이 높은 취약층이 가장 먼저 백신을 접종받는 상황을 가정했다. 여기에는 모든 의료 종사자와 기저질환이 있는 사람, 65세 이상 고령층이 포함됐다. 다음 접종 대상으로 65세 미만을 고려했고 만 18세 미만의 경우 아직 검증된 임상 데이터가 없어 백신 접종을 받지 못하는 상황을 가정했다. 연구진은 또 인구의 10%가 이미 코로나19에 감염돼 자연 면역력이 형성된 것으로 봤다.
이같은 매개 변수를 토대로 시뮬레이션 모델링 연구를 진행한 결과 인구의 40% 이상 백신을 접종하면 감염사례, 입원 환자수, 사망자가 크게 감소하는 것으로 나타났다.
가장 극적인 변화는 65세 이상 인구로 감염률이 83~90%로 감소했다. 18세 이하는 현재 백신 접종을 받지 못하는 상황을 고려해 볼 때 20세 이하 신규 확진은 절반 가까이 감소할 것으로 예측됐다. 노령층은 백신의 직접적인 효과를 볼 수 있고 지역사회 전체 면역력이 늘어나면서 20세 이하 연령대는 간접적인 예방 효과가 발생한다는 분석이다.
연구진은 전체 인구 20%만이 백신 접종을 받았을 때는 어떤 변화가 생기는지 모델링했다. 코론19 노출 위험이 높고 기저 질환자, 고령층에 우선적으로 예방 접종하는 조건은 동일했다. 그 결과 입원환자는 60% 감소했고 중환자실 입원 환자는 62% 감소하는 것으로 나타났다. 사망자수도 64% 이상 줄었다. 이는 많은 사람들이 백신을 접종받지 않아도 백신 접종이 어느 정도 이뤄지면 지역사회 예방 효과 측면에서 긍정적인 변화가 생긴다는 사실을 시사한다.
● “백신 접종 효과 과신하면 안돼...기존 방역 조치 유지해야”
연구진은 백신 접종의 효과를 극대화하려면 마스크 착용과 신속한 진단검사, 역학 추적 조사 등 기존 방역 조치들이 수반돼야 한다고 강조했다. 백신 접종으로 이같은 방역 조치가 소홀해질 경우 더 많은 사람들이 백신을 접종받아야 긍정적인 효과를 볼 수 있다는 것이다.
구진은 “백신 접종이 이뤄지더라도 사회적 거리두기와 마스크 착용은 한동안 지속돼야 한다”며 “백신 접종이 시작됐다고 식당을 열고 대규모 모임을 허용하는 것은 매우 조심스럽게 접근해야 한다”고 밝혔다. 또 “새로운 집단 발병 사례를 신속하게 발견하기 위한 역학 추적 노력을 강화하고 백신 접종 우선순위를 정해야 할 것”이라고 강조했다.
연구진은 또 실제 백신 접종이 이뤄질 때 전국적으로 예방 접종률이 유사해야 하며 고위험군이 우선적으로 예방 접종을 맞아야 한다고 설명했다. 두 차례 접종을 받아야 할 경우 정해진 시점에 두 차례 백신을 접종해야 모델링이 예측한 효과가 나타날 것이라고 봤다.
연구진은 “실제로 감염 위험도가 낮은 개인이 고위험 개인보다 백신을 접종받을 가능성이 더 높은 경우가 많다”며 “고위험군에 먼저 백신을 접종하겠다는 계획대로 접종이 이뤄져야 모델링이 예측한 결과가 나올 것”이라고 밝혔다.
● 오는 15일, 백신 접종 일주일...부작용 사례는
지난 8일(현지시간) 영국에서 세계 첫 화이자 백신 접종이 시작된 가운데 15일이면 백신 접종 후 1주일이다. 접종 초기인 만큼 전세계의 이목이 백신 접종을 시작한 영국과 캐나다 등에 쏠려 있다. 부작용은 없는지, 과연 면역효과가 있을지 등이다.
주요 외신에 따르면 접종 개시 하루만인 9일 백신을 접종받은 2명이 알레르기 반응을 보였다. 영국 의약품규제 당국은 약품이나 음식에 알레르기 반응을 보이는 사람은 화이자의 백신을 접종받아서는 안된다고 권고했다. 알레르기 반응은 새 백신에서 흔히 볼 수 있는 현상으로 예방적인 조치라는 게 당국의 설명이다.
화이자는 임상 시험에서도 부작용 우려로 알레르기 반응이 있는 사람은 접종 대상자에서 제외했다. 미국 식품의약국(FDA)에 제출된 자료에 따르면 임상시험에서 안면 신경마비 등 과민성 부작용을 경험한 사람은 0.63%에 달한 것으로 알려져 있다. 접종 초기에 불거진 알레르기 반응 외에는 아직 이렇다 할 부작용은 보고되지 않고 있다.
동아사이언스 (donga.com) 김민수 기자 reborn@donga.com 2020.12.14 16:35