오미크론 (Omicron) 변종은 빠르게 확산되고 있다. 이러한 코로나바이러스 변종의 확산을 통해 예상할 수 있는 일은 무엇인가? 최근의 발표된 데이터를 기반으로 향후 발생될 가능성이 있는 몇 가지 시나리오를 바탕으로 향후 주의 깊게 준비해야 할 요소들을 기술하고자 한다. 특별히 부스터의 효과, 백신 효능의 잠재적 약화, 새로운 경구 치료제가 미치는 영향을 살펴봄으로써 향후 코로나바이러스 팬데믹의 진행을 예측하고 그 대책을 마련하는데 도움이 되었으면 한다.

2021년 11월 26일 WHO는 오미크론 변종을 우려스러운 새로운 SARS-CoV-2 변종으로 선언했다. 세계는 반복되는 변종의 등장으로 인해 공포와 피로로 뒤섞인 반응이었다. 500만 명 이상의 목숨을 앗아가고 수십억 명이 넘는 사람들에게 영향을 미친 팬데믹이 거의 2년 동안 지속되고 있는 지금, 전 세계의 사람들은 여러 어려움에 직면해 있다. 현재 오미크론 변종은 더 전염성이 높거나 면역 체계를 회피하는 능력이 더 뛰어나기 때문에 남아프리카에서 시작하여 전세계적으로 빠르게 지배적인 코로나바이러스 변종이 되고 있다. 지금까지 데이터는 오미크론 변종이 유발하는 질병의 심각성에 대해 혼란이 있다. 예를 들어 일부 초기 발견에서 경미한 임상 경과가 보고된 반면, 다른 보고에서는 오미크론 변종이 다른 변종보다 어린이에게 더 빈번한 입원을 유발할 수 있다고 제안했다. 본 기고문에서는 오미크론 변이종의 감염성, 면역 회피 및 변종으로 인한 질병의 심각성을 기반으로 한 다양한 시나리오를 기술하고자 한다.

지금까지의 증거를 분석한 결과를 기초로 하여 델타 변종에 비해 오미크론 변종은 약 25% 더 전염성이 있고, 더 큰 정도(25%)로 면역을 회피하며, 약 25%만큼 덜 심각한 질병을 유발한다는 합리적인 가정을 기반으로 몇 가지 가상 시나리오를 생각해 볼 수 있다. 이러한 가정을 통해 미국은 향후 몇 개월 동안 델타를 대체하는 오미크론이 우세한 변종이 될 것이며 2021년 하반기에는 지금까지 본 것보다 더 높은 질병 부담이 될 것이라고 예측하기도 했다. 그러나 정점은 2020~21년 겨울에 이미 도달했기 때문에 그 이하일 가능성이 높을 것이라는 의견도 있다. 이런 기본 시나리오는 의료 시스템에 심각한 부담을 줄 가능성이 있다. 낙관적 시나리오에서는 지난 6개월 동안에 보인 것과 유사한 질병 부담의 정점을 볼 수 있고, 비관적 시나리오에서는 지난 6개월보다 질병 부담이 훨씬 더 높을 것으로 예상된다. 모든 시나리오에서 감염 환자들의 입원이 지난 6개월보다 향후 6개월 동안 더 높을 가능성이 있다고 보고되었다. COVID-19 대유행에서 미래에 대한 모든 시나리오의 발생 여부는 사회가 대응하는 방식에 많은 부분이 달려 있다.

오미크론 변종에 대한 대처에서 세 가지 요소가 특히 중요할 것 같다. 첫째, 심각한 질병으로의 진행 가능성을 줄일 수 있는 것으로 알려진 새로운 경구 치료제가 얼마나 효과적으로 보급되고 사용할 수 있을까 하는 것이다. 왜냐하면 오미크론 변종도 이 치료제를 피해갈 가능성이 낮기 때문이다. 둘째, 부스터 접종이 오미크론 변종에 대한 보호 면역 반응을 유도하는데 특히 중요하다는 증거가 축적되고 있다. 즉 부스터 백신의 접종을 가속화하면 인구를 보호하는데 도움이 될 것으로 예상되고 있다. 셋째, 대중의 피로와 지난 2년의 교훈을 감안할 때 공중 보건 조치의 올바른 조합을 찾는 것이 중요한 대처 방안이 될 것으로 보인다.

새로운 코로나바이러스 변종의 실제 영향을 결정하는데 다음과 같은 세 가지 주요 요인이 있다. 1) 예방 접종을 받았거나 이전에 다른 변종에 감염된 사람들에게서 유도된 면역을 회피할 수 있는 정도, 2) 고유한 감염성 (종종 R0으로 표현되는 더 높은 기본 재생산지수), 3) 유발된 질병의 심각성이다.

처음 두 가지 요인이 결합되면 감염 사례 수의 주요한 원인이 되는 반면 세 번째 요인은 중증 사례 및 사망자 수를 결정한다. 예를 들어, 대부분의 세계에서 여전히 우세한 델타 변종은 이전에 유행하는 변종보다 훨씬 더 전염성이 높았고, 면역 반응에 의해 제어되지만 점진적으로 면역 회피 반응을 보였고, 다른 변종에 비해 좀더 심각한 질병을 일으켰다. 초기 데이터에서 오미크론 변종의 면역 회피에 대한 상반된 발표가 있었다. 최근에 UK Health Security Agency는 증상이 있는 감염에 대한 백신 효과(vaccine effectiveness, VE)를 조사한 보고에서 델타 감염과 비교해볼 때 오미크론 감염에 대해 상당히 낮은 백신 효과가 관찰되었다고 발표했다. 그럼에도 불구하고 추가 백신 투여 후 초기 기간에 70~75% 정도의 높은 백신 효과가 나타난다. 그러나 이 발표에서 연구의 표본 크기는 작았고 항체 역가는 면역 보호의 불완전한 지표로 간주되고 있다. 또한 주요 제조업체는 아직 유사한 정보를 발표하지 않고 있는 실정이다.

현재 오미크론에 대한 면역 반응을 향상시키기 위해 기존 백신의 추가 접종을 위한 출시를 가속화하고 이 변이종을 더 잘 표적으로 하는 새로운 제형을 개발하는 것이 포함되고 있다. 기업들은 생산 규모와 글로벌 가용성은 불분명하지만 오미크론 변종에서 분석된 스파이크 단백질의 유전자를 이용한 새로운 백신이 몇 달 안에 제공될 수 있다고 발표했다.

자연 면역 회피와 관련하여 남아프리카 공화국의 한 기사는 델타 또는 베타에 비해 오미크론에 의한 재감염 가능성이 훨씬 더 높다고 기술하고 있다. 사례 증가 속도와 시퀀싱된 샘플 중 오미크론의 점유율이 급격히 증가하는 것은 더 큰 감염성과 면역 회피의 조합을 통해 오미크론 변종이 매우 빠르게 확산되고 있음을 시사하고 있다. 현재 오미크론 감염의 확산에 따르는 코로나 감염 확진자가 지속적으로 급증하는 현 상황은 남아공에 관찰된 현상이 다른 곳에서 재현되고 있음을 반영하고 있다.

질병의 심각성에 대한 분석은 더 복잡하다. 남아프리카 공화국의 여러 임상의는 오미크론 변종의 증례가 겉보기에 가벼운 증상임을 주목했다. 또한, 유럽 질병 예방 및 통제 센터 (European Centre for Disease Prevention and Control, ECDC)는 2021년 12월 12일에 776건의 사례에서 증세의 심각도면에서 모든 사례가 무증상이거나 경증이었다고 발표했다. 최근까지 보고된 오미크론 관련 사망은 없었다. 한편, ECDC는 질병 중증도에 대한 결정적인 결론을 내리기에는 너무 이르다는 점도 지적했다. 영국은 2021년 12월 13일 첫 번째 오미크론 관련 사망을 보고했으며 남아프리카의 일부 보고서에 따르면 이전의 COVID-19 감염보다 어린 아이들의 입원 비율이 잠재적으로 더 높을 수 있다. 또한 이러한 현상은 이전의 다른 변이들과 비교해 볼 때 두드러진 차이점으로 인식되고 있다.

이러한 각각의 조사 결과는 표본 크기가 증가하고 변동 요인들에 의해 시간이 지남에 따라 질병의 임상 경과와 함께 변경될 수 있다. 결국 신뢰할 수 있는 통계학적인 분석 결과에 따라 향후 몇 달 동안 오미크론에 의한 중요한 임상 현상들을 파악할 수 있을 것으로 전망된다. 그러나 불확실성을 감안하여 입원율로 측정한 잠재적 결과를 바탕으로 몇 가지 시나리오를 생각해 볼 수 있다. 이런 시나리오는 최근 델타 유행과 비교했으며 감염성, 면역 회피 및 임상 중증도를 포함하는 다양한 잠재적 조합이 COVID-19 관련 입원 비율을 높이거나 낮출 가능성에 영향을 줄 것으로 보인다.

미국 상황에서 이러한 시나리오의 결과는 그림 1에서 나와있다. 세 가지 변수가 각각 결과의 중요한 원인이다. 지금까지의 증거에 따르면 델타에 비해 오미크론 변종이 더 감염성이 높고 면역 회피가 더 높지만 평균적으로 임상 증세는 덜 심각할 가능성이 있다. 기본 사례 (25% 더 전염성, 25% 더 높은 면역 회피, 25% 덜 심각한 임상 증세)의 경우, 미국의 COVID-19 관련 입원 비율은 지난 6개월보다 향후 6개월 동안 훨씬 더 높을 수 있다. 비관적 시나리오에서 COVID-19로 인한 최대 입원 건수는 지난 6개월보다 향후 6개월 동안 훨씬 더 많을 수 있는 반면, 낙관적 시나리오에서는 그 수가 더 높지만 2021년 하반기와 유사할 수 있다. 왜냐하면 면역력 약화는 델타 및 오미크론 변종의 조합으로 인해 감염으로 인한 질병이 유지되는 원인이 될 수 있기 때문이다.

분석 결과는 공중 보건 개입 및 활동에 의해 상당한 영향을 받는다. <그림1>은 델타 변종의 유행 기간 동안 시행된 것과 유사한 미국 공중 보건 조치의 개입과 활동을 기준으로 작성되었다. <그림2>는 미국에서 보다 엄격한 공중 보건 조치를 취해야 하는 경우 잠재적인 결과를 보여주고 있다. 이 그래프는 오미크론 바이러스의 특성에 따라 지난 6개월 동안 보인 것과 비슷하거나 약간 악화되는 질병 부담으로 이어질 수 있음을 보여주고 있다. 또한 이 그림은 오미크론에 의한 질병 부담이 델타의 부담을 초과하지 않기 위해서 보건 개입의 조치가 더 엄격히 시행되어야 할 필요성을 암시하고 있다. 마지막으로 분석 결과는 백신 접종 후 약화되는 면역을 설명하고 오미크론이 영향을 미치지 않더라도 미국에서 다음 6개월 동안 델타로 인한 질병이 지난 6개월 만큼 심각할 수 있음을 시사하고 있다.

현재 오미크론의 출현과 빠른 확산이라는 맥락에서 다음과 같은 세 가지 요소가 전면에 등장하고 있다. 즉 새로운 치료법이 입원 및 사망 감소에 미치는 잠재적 영향, 면역 약화라는 맥락에서 추가 백신 접종의 중요성, 공중 보건 조치의 명확성과 합의가 바로 그것이다.

COVID-19의 임상 관리는 전염병 초기부터 힘겨운 길을 왔다. 효과적인 단일클론 항체 치료제, 덱사메타손 및 기타 치료법의 가용성과 "프로닝(proning)"과 같은 비약물적인 사용은 고품질 의료 서비스를 이용할 수 있는 사람들의 생존 가능성을 의미 있게 증가시켰다. 그럼에도 불구하고 Merck–Ridgeback Biotherapeutics와 Pfizer가 각각 경구용 약물인 molnupiravir와 PAXLOVID (작용 기전이 다른 두 가지 항바이러스 약물)에 대한 최근 결과는 약물학적인 발전의 결과물로 오미크론 변종의 영향을 통제할 수 있는 가능성을 높이고 있다. Pfizer는 최종 연구에서 PAXLOVID가 고위험 환자의 경우 입원 또는 사망 위험을 약 89%, 표준 위험 환자의 경우 약 70% 감소시켰다고 보고했다.

증상 발병 후 중증 질환으로의 진행 가능성을 현저히 감소시키는 경구 치료제를 사용하면 더 많은 사례를 외래 환자로 관리할 수 있다. 이러한 치료법은 또한 주사 또는 주입 치료법보다 의료 자원이 부족한 지역에서 관리하기가 더 쉽다. 또한, 이러한 저분자 약물은 빠르게 제조할 수 있기 때문에 단일 클론 항체의 공정보다 빠르게 대량 생산할 수 있다. 초기 증거에 따르면 이러한 치료법의 효능이 오미크론 변종에 존재하는 돌연변이에 의해 감소될 가능성이 없음을 나타냈다. 그러나 많은 질문과 주의 사항이 남아 있다. 예를 들어, 예방 접종을 받은 개인에서 약물의 효능에 대한 데이터는 아직 없는 실정이다. 증상이 나타난 후 5일 이내에 복용하면 약효가 나타날 가능성이 높기 때문에 진단부터 처방, 유통까지 효율적인 관리가 필요하다. 또한 일부 데이터의 불일치가 보고되었다. 예를 들어, 중간 분석에서 molnupiravir 효능이 최종 판독값에서 왜 떨어졌는지 불분명하다. 다른 질문은 오미크론에 의한 질병을 약화시키는 새로운 치료법을 보급하는 의료 시스템에 있다. 즉 의료 시스템이 코로나바이러스 감염을 진단하고 치료제를 충분히 빠르게 배포할 수 있을까? 하는 점이다.

2021년 12월과 2022년 1월에 발생된 잠재적인 오미크론 급증을 막을 만큼 충분한 양의 경구 치료제가 빨리 제공될 수 있을까? PAXLOVID 사용을 위해 ritonavir의 약물과 약물간 상호작용은 어떻게 관리되는가? 임산부에서 molnupiravir 가 유도할 가능성이 있는 돌연 변이 발생 문제를 관리하여 약물의 효과적인 사용을 최대화하면서 환자의 안전을 보장할 수 있을까? 항체 치료는 어떤 역할을 할까? 이런 다양한 질문들이 약물의 사용 과정에서 제기될 것으로 예상된다.

시간이 지남에 따라 COVID-19 백신의 효능이 감소하고 추가 접종의 이점이 지난 몇 개월 동안 훨씬 더 명확해 졌다. 모든 WHO 승인 백신은 초기 과정에서 심각한 질병 및 사망에 대한 강력한 보호 기능을 계속 유지했지만, 돌파감염 사례의 비율은 시간이 지남에 따라 의미 있게 증가했다. 이러한 현상은 시간이 지남에 따라 백신으로 자극된 보호 면역 반응이 감소한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 이스라엘의 화이자-바이오엔텍 백신에 대한 2021년 7월 연구에 따르면 조사된 모든 연령대에서 초기 예방 접종 과정을 마친 사람들보다 2021년 1월까지 예방 접종을 받은 사람들이 2개월 후에 돌파 감염에 걸릴 가능성이 더 높았다.

또한 추가 접종의 이점에 대한 증거가 꾸준히 축적되어 더 많은 국가에서 백신의 출시를 확대하고 가속화하고 있다. 2021년 10월 21일, Pfizer-BioNTech는 COVID-19 백신의 3차 접종에 대한 무작위 대조 시험 결과를 발표했다. COVID-19 백신의 3차 접종 후 면역 보호 반응은 두 번째 투여 후 보인 수준으로 회복되었다. 앞서 설명된 바와 같이 최근의 데이터는 오미크론 변종에 대한 보호에서 백신 추가 접종이 이점을 갖고 있음을 강조하고 있다.

WHO와 다른 사람들은 전 세계의 많은 국가가 초기 예방 접종을 아직도 받지 못한 상황에서 고소득 국가가 COVID-19 백신의 추가 접종을 제공하는 것이 적절할지에 대해 우려를 제기했지만 개별 환자에 대한 추가 접종의 이점은 점점 더 명확해지고 있다. 유럽에서 진행 중인 델타 변종의 유행으로 인해 많은 국가에서 추가 접종 시기를 논의하는 상황은 추가 접종이 가속화될 것임을 예고하고 있다. 시간이 지남에 따라 국가가 COVID-19를 풍토병으로 관리하는 시점이 되면 세계는 1년에 1회 또는 2회의 코로나바이러스에 대한 추가 백신 접종이 시행될 개연성이 있기 때문에 독감과 유사하게 관리할 것으로 예상된다. 단기적으로, COVID-19 백신의 추가 접종을 가속화하는 것은 오미크론의 대유행에 대한 최선의 보호 대책들 중 하나가 될 가능성은 매우 높다.

오미크론이 등장하기 전부터 지난 4개월 동안 COVID-19에 대한 대중의 반응은 계속해서 발전했다. 백신 접종의 의무화, 백신 여권의 사용, 검사 요건, 마스크 사용의 의무화와 모임 규제에 대한 논쟁이 계속되었다. 사회는 이러한 전환을 통해 새로운 합의를 찾으려고 노력하고 있다. 일부의 사람들은 증가하는 사례 수에 직면하여 최소한의 공중 보건 제한을 유지하려고 했고 다른 일부는 보다 엄격한 조치를 주장했다. 오미크론의 출현으로 많은 국가에서 여행에 대한 더 엄격한 규칙이 생겼으며 영국과 같은 일부 국가들은 국내 여행도 제한했다. 공중 보건 조치에 대한 어느 정도의 합의를 달성하는 것은 오미크론이 주도하는 질병의 물결을 통제하는 데 중요한 과정이 될 것이다.

오미크론 변종의 출현은 코로나바이러스가 빠르게 새로운 변이를 생성할 수 있다는 것과 면역을 피해갈 수 있다는 점을 상기시켜주고 있다. 따라서 우리는 오미크론 변종이 일으키는 질병의 잠재적인 확산과 심각성에 대한 이해 그리고 새로운 치료제, 백신의 추가 접종을 위한 물량 확보 및 공중 보건 조치가 그 영향을 제한하는 데 핵심적인 열쇠가 된다는 점을 인식해야 할 중요한 시점에 와 있는 것이다. 또한 이러한 인식과 행동의 변화는 국제적인 협력을 바탕으로 진행될 필요성이 있다. 즉, 코로나바이러스 팬더믹의 종식을 위한 국제적인 협력은 앞으로 인류가 함께 해결해야 할 여러 이슈들에 대한 의미 있는 시험대가 되고 있는 것이다.