집단면역 형성과 코로나 19 종식

 

 

집단면역 형성과 코로나 19 종식 안녕하세요! 오늘은 집단면역과 코로나 19 종식에 대한 의견을 드리려고합니다. 정보글이라기보다 개인의견입니다. 1. 이스라엘은 왜 바로 코로나 19가 줄어들지 않는가? -...

게시: 정재훈 2021년 2월 18일 목요일

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정재훈

 

집단면역 형성과 코로나 19 종식

 

안녕하세요! 오늘은 집단면역과 코로나 19 종식에 대한 의견을 드리려고합니다. 정보글이라기보다 개인의견입니다.

1. 이스라엘은 왜 바로 코로나 19가 줄어들지 않는가?

- 이스라엘은 2021년 2월 17일 기준 인구 백명당 접종건수가 79.5회에 달합니다. 2회 접종을 감안해도 최소한 인구 50%가 예방접종 2회를 마쳤습니다. 하지만 같은 날 이스라엘의 확진자는 4,000명으로 3차 유행 정점의 절반정도 수준입니다.

- 왜 이스라엘의 확진자가 바로 줄어들지 않는지 의문이 드실 수 있습니다. 이유는 아래와 같습니다.

(1) 예방접종의 효과는 접종 즉시 나타는 것이 아닙니다. 2회 접종 후 2-3주가 지나야 완전한 보호효과가 나타납니다.

(2) 이스라엘에서는 특정 집단에서 유행이 극심하며 그 집단은 사회적거리두기를 지키지 않고, 백신 접종률이 낮습니다.

(3) 집단면역의 원리는 접종률이 집단면역수준에 도달한다고 바로 코로나 19가 사라지는 개념이 아닙니다.

(4) 요구되는 집단면역의 수준이 예상보다 높을 수 있습니다.

(1), (2) 이유는 바로 이해가 가실 것이고, (3), (4)는 조금 더 설명이 필요하시리라 생각합니다.

2. 집단면역의 효과는 즉시 감염병이 없어지는 것이 아니다.

- 집단면역의 원리는 기초감염재생산수와 밀접한 관계를 가집니다. 기초감염재생산수는 아무런 사전 면역이나 개입이 없는 상태에서 어떤 감염병 환자 한명이 평균적으로 몇명의 새로운 환자를 만들어내는지 나타내는 값입니다.

- 만약 기초감염재생산수가 3이라면 한명의 환자가 3명의 새로운 환자를 만들어 냅니다. 만약 3명의 새로운 환자 후보자(?)가 있고, 그 중 2명은 이미 면역을 가지고 있다면 한명의 환자는 다시 새로운 한명의 환자가 됩니다. 그리고 감염시킨 사람은 회복됩니다. 즉 감염병에 걸려있는 총 수는 1명으로 일정합니다. 이것을 인구집단 전체로 확장한게 집단면역의 개념입니다.

- 기초감염재생산수가 3이고 우리나라에 매일 1천명의 확진자가 발생하는 상황에서 만약 우리 국민 중 2/3가 면역을 가지고 있다면 정확히 그 순간에서는 계속 확진자가 1천명이 생기게 됩니다. 집단면역 수준에 도달함은 더 이상 확진자가 늘어나지 않음을 의미하지 감염병이 갑자기 줄어들지 않습니다. 여기서 면역 수준이 2/3보다 더 높아지면 높아질 수록 확진자의 수는 더 빠르게 감소하게 됩니다.

- 문제는 또 있습니다. 기초감염재생산수는 이론적인 값으로 측정이 쉽지 않습니다. SARS-CoV2의 기초감염재생산수는 판데믹 초기 2.5에서 3.5정도로 예상되었지만 작년 여름에는 최대 4.5-5에 이를수 있다는 연구가 발표되었고, 심지어 작년말 발견된 변이 바이러스는 정확한 값은 알 수 없지만 기초감염재생산수가 더 높이고 있습니다. 위에서 설명드렸듯 기초감염재생산수가 4라면 전체 인구중 3/4가 면역을 가져야 더 확진자가 늘어나지 않으며, 5라면 4/5가 면역을 가져야합니다.

3. 집단면역 비율은 접종률과 같지 않다.

- 조금 더 복잡한 문제도 있습니다. 위의 예시는 백신의 효과를 고려하지 않았습니다. 백신의 효과는 100%가 아닙니다. 가장 효과가 높은 화이자의 백신도 효과는 95%이며, 남아프리카 변이에 대해서는 효과가 감소하리라 추정됩니다. 전체 인구집단의 면역 수준은 접종률과 백신의 효과의 곱이 됩니다.

- 예를 들어 70% 효과적인 백신은 100%가 접종해야 70%의 집단면역이 형성되며, 90%효과적인 백신은 80%만이 접종해도 70%의 집단면역 수준을 얻을 수 있습니다.

- 결국 더 효과적인 백신을 접종할 수록 집단면역에 필요한 접종률은 감소하게 됩니다.

4. 결국 집단면역 조건은 사실상 100% 접종이다.

- 그렇다면 현재 우리가 처해있는 상황을 수치적으로 살펴볼 필요가 있습니다. 변이까지 감안한 코로나 19의 기초감염재생산수는 최소한 5정도가 될 수 있습니다. 이 경우 우리사회가 필요한 집단면역수준은 최소 80%이상입니다. 90%효과적인 백신을 전국민의 90%가 접종해야지 얻을 수 있는 값입니다.

- 지금 백신은 19세 미만 청소년, 영유아에게는 승인되어있지 않습니다. 이 인구는 818만명 정도로 전체 인구의 15.7%입니다. 즉 현재 접종 가능한 인구는 84.3%로 90%효과적인 백신을 모두가 접종하더라도 원하는 집단면역 수준에 도달하지 못할 수 있습니다. 결국 모든 인구가 접종을 해야 집단면역이 가능하기 때문에 미국과 유럽에서는 청소년, 영유아, 임산부에 대한 백신 임상시험이 진행중입니다.

- 우리나라는 더욱 불리한 조건입니다. 대규모 유행 국가는 3차 유행이 도달하기 전에도 지역별로 20%에 가까운 항체양성율을 보였습니다. 즉 최대 수십%의 인구는 백신접종없이 면역을 획득하였다는 의미입니다. 따라서 요구되는 백신접종율이 낮아질 수 있습니다. 반면 우리나라는 성공적인 확산저지로 항체양성율은 1%가 되지 않습니다. 즉 집단면역은 전적으로 백신에 의존해야합니다.

5. 코로나 19 종식이란 무엇인가?

- 많은 분들이 코로나 19의 종식에 대해 물어보십니다. 저의 대답은 항상 같습니다. ['종식은 코로나 19가 우리사회에서 없어지는 것이 아닙니다.'] 위에서 설명드렸듯이 코로나 19는 100%가 접종해도 집단면역수준에 도달할 수 없을 수 있고, 수두나 홍역처럼 일정하게 발생하는 감염병이 될 것입니다.

- 코로나 19의 종식은 매우 주관적입니다. 저는 코로나 19의 종식이란 우리가 이 지긋지긋한 병으로부터 무뎌져 더 이상 특별하게 여기지 않는 상황을 의미한다고 생각합니다. 만약 거의 모든 사람이 백신 접종을 한다면 어느정도 감염은 이어지겠지만 코로나로 돌아가시거나 중환자실에 가는 분들은 거의 사라져 사회적거리두기를 할 필요가 없고, 마스크를 쓰지 않아도 됩니다. 또 어느 순간이 되면 내가 백신을 접종했다는 증명이 있다면 해외나 공연장이나 사람이 모이는 곳도 어디든 다닐 수 있을 겁니다. 그게 바로 종식입니다.

6. 현재 최선의 선택은?

- 집단면역의 형성은 우리의 희망으로 매우 상징적입니다. 그러나 집단면역이 과연 도달 가능한지 정확한 우리의 목표가 무엇인지를 국민들께서 아셔야할 필요가 있습니다.

- 코로나 19에서 집단면역은 전국민의 접종을 의미합니다. 그리고 집단면역이 가능하려면 가장 효과적인 백신을 접종해야합니다. 그러나 그것이 현실적으로 가능하지 않다면 차선책으로 피해를 줄여줄 수 있는 백신을 선택해야 합니다.

- 기존 백신은 이미 변이된 코로나바이러스에는 효과가 떨어집니다. 결국 올해 연말이나 내년에는 업데이트된 백신 접종이 거의 필요한 상황입니다. 정부가 제시한 전국민 70% 접종 시점인 11월에는 2021년 2월 가장 효과적인 백신이 그때도 효과적이라는 보장이 없습니다. 지금이라도 정부는 업데이트 백신에 대한 추가 수급계획을 마련해야합니다. 그리고 백신의 효과성과 안전성을 우리 모두가 믿을 수 있게 서로가 도와야합니다.

Eric Kim

확률적인 프로세스가 있기 때문에 이해를 대부분 못할겁니다. Monte Carlo Simulation을 통해서 가능성이 높은 구간으로 예측값을 말해야 그나마 의미있는 값이 나오는데, 다양한 시나리오에 따른 예측까지 생각할지는 의문입니다. 저도 주변에 이스라엘 분들이 있어서 자세히 보고 있는데 의아한점이 설명하신 내용으로 이해가 되었습니다. 감사합니다.

Boeun Lee

감사드리며 공유해갑니다.

최명규

https://leaps.org/want-to-motivate-vaccinations-focus-on.../

마침 백신 접종과 판데믹 컨트롤에 대해 편견 정치 없이 과학적 팩트만으로 백신에 대한 확신을 가지게 해주는 칼럼이 올라왔습니다. 교수님의 글 역시 훌륭하고 충분히 예방접종 동참에 크게 일조할 것이라 봅니다!

황준하

안녕하세요 교수님! 올려주시는 글 잘 읽고 있습니다. 혹여나 백신 업데이트가 진행된다면 업데이트되는 백신 역시 신규 개발 백신과 동일한 임상시험 과정을 거쳐야 하는지, 아니면 다소 간략하게 진행할 수 있는지 여쭙고 싶습니다!

백승혁

https://news.naver.com/main/ranking/read.nhn?mode=LSD...

백승혁

백신 있는데요!!

 Minjo Lee

언제나처럼 명쾌한글 감사합니다.

김민열

이스라엘 유대교 원리주의자(평생 경제활동 안 하는 애들)과 미국의, 백신을 부정하는 1/4 일반국민, 그리고 각종 변이로 인해 세계적으로 올해안에 종식은 절대 안 되겠죠. 대만처럼 외국한테 문 걸어잠그고, 우리 국민들 백신많이 맞으면 국내에서는 조금 살거 같을지도 모르겠습니다.

이냐시오

인류 활동과 문명에 오랜기간 피해를 주겠군요. 이러면 족쇄를 달고 뛰는 격이 되겠는데요.

Siin Cluade

상당수가 면역을 가지면 100% 종식은 불가하더라도 감기처럼 통제 가능한 수준으로 변할것이라는 예측이 있던데, 저는 솔직히 잘 모르겠습니다.. 단 1명에게서 시작해서 전세계 수십억명에 퍼졌으니, 질병 역사상 가장 전염성이 높은 축에 속하는 질병 아닌가요? 단 1명의 무증상 감염자까지도 철저히 잡아내지 못한다면, 항체 효과가 떨어진 후에 다시 무서운 속도로 번지지 않을까 두렵습니다. 저는 그래서 백신 접종 후에, 완전종식을 목표로 하루에 수십만명 단… 

 

방법은 ‘백신 집단면역’ 뿐이다

집단면역 위한 물량 확보 2021년 3분기… 확진자 줄이는 게 관건

 

그리스 아테네에서 코로나19 중환자를 돌보는 간호사가 화이자-바이오엔테크에서 개발한 코로나19 백신을 맞고 있다. REUTERS

 

코로나19가 세계에 알려진 지 1년이 지났다.

우리나라는 2020년 1월 첫 확진자가 발생한 뒤 총 6만 명의 감염자, 1천 명 가까운 사망자가 발생했다. 지금 우리는 3차 유행을 겪고 있으며, 2.5단계 사회적 거리 두기를 한 달간 지속하고 있다.

국민 모두 오랜 방역에 지쳤고, 코로나19가 유행하기 전의 세계로 돌아가길 바란다.

그 유일한 수단으로 제시되는 건 집단면역이다.코로나19 같은 감염병은 한번 유행하면 전체 인구의 특정 비율이 감염될 때까지 퍼진다.

코로나19는 최소 70% 이상 집단면역 수준이 요구된다. 집단면역을 확보하는 방법은 두 가지다. 코로나바이러스에 감염돼 면역을 획득하거나, 백신을 통해 인위적으로 면역을 유도하는 방법이다.

그러나 감염을 통한 집단면역은 너무나 큰 피해를 감수해야 한다. 최근 공개적으로 정책 실패를 인정한 스웨덴 사례가 대표적이다. 결국 코로나19 유행을 종식하고 과거 세계로 복귀하려면 백신 접종이 유일한 대안이다.

 

미국 7월께 집단면역될 듯

지금까지 긴급사용승인을 획득하거나 3상 임상시험 결과가 잠정적이나마 발표된 백신은 총 3가지다. mRNA로 만든 화이자와 모더나의 백신, 그리고 바이러스 전달체를 활용한 아스트라제네카의 백신이다.

화이자와 모더나의 백신은 94~95% 효능을 보고했으며, 미국의 긴급사용승인을 획득해 접종이 진행 중이다.

최소 수백만 명이 두 백신을 접종했는데 생명을 위협하는 급성 부작용은 발견되지 않았다.

백신을 구성하는 물질에 의한 알레르기 반응이 극히 일부 보고됐으나, 접종 뒤 관찰해 대응하면 해결될 수준으로 평가된다.

아스트라제네카의 백신은 사용법에 따라 효과가 다르게 나타나는 문제로 국외 승인이 지연되고 있으나, 현재까지 연구 결과를 바탕으로 충분히 우수한 효과와 안전성을 보일 것으로 예상된다.

현대 생명공학 기술과 의학의 엄격한 기준을 통과한 백신은 모두 효과적이고 안전하다.한국 정부는 총 5600만 명 분량의 백신 확보 계획을 발표했다.

아스트라제네카(1천만 명분), 얀센(600만 명분) 등 바이러스 전달체 백신과 화이자, 모더나(각 2천만 명분) 등 mRNA 백신이다. 백신 도입량은 충분해 성인 인구 전체를 접종할 만한 분량이다.

이들 백신의 효과와 안전성에 대한 3상 연구 결과와 수백만 명 단위의 국외 접종 사례(얀센 제외)가 발표될 것이다. 효과와 안전성에 대한 우려는 낮다.문제는 백신별 도입과 완료 시점이다.

정부 발표에 따르면 가장 먼저 도입되는 아스트라제네카의 백신은 2021년 2~3월 접종이 가능할 것이다. 얀센의 백신은 2021년 2분기 이후, 화이자와 모더나의 백신은 3분기 이후로 예상된다.

즉, 집단면역을 형성할 만한 분량은 3분기는 돼야 확보할 수 있다.

이제는 시간과의 싸움이다. 미국과 유럽의 학자들은 감염자로 인한 면역 획득과 백신 접종으로 각국에서 집단면역이 형성되는 시기를 예측했다.

미국은 이르면 2021년 7월쯤 집단면역 수준에 도달할 것으로 보인다.

물론 집단면역이 형성되자마자 코로나19가 종식되는 것은 아니다.

그러나 그때부터 점차 과거의 세계로 돌아갈 것이다. 우리의 지루한 사회적 거리 두기와 방역도 집단면역 형성과 함께 점차 줄여나갈 수 있다.

우리나라 국민과 방역 당국은 최선을 다해 코로나19 확산을 막아왔다. 이러한 희생과 노력은 백신 접종 시점까지 시간을 벌기 위함이다.

사회경제적 손실을 감수해야 하는 거리두기 기간을 단축할 가장 좋은 방법은 백신 접종 시기를 앞당겨 집단면역을 빠르게 형성하는 것이다.

지금은 우리나라가 미국과 유럽 국가에 견줘 확진자·사망자 수가 적고 상대적으로 여유가 있어 보인다. 이런 상황이 최근 백신 도입을 둘러싼 논란의 주요한 이유일 것이다.

그러나 3차 유행이 지속되고, 이어서 더 큰 4차 유행이 도달한다면 그때는 여유를 갖기 어렵다.

 

‘누가 먼저 맞을까’ 전략 짜야

백신 접종 시기만큼 중요한 문제는 백신 접종의 우선순위와 전략이다.

백신을 단기간에 생산할 수 없기에 반드시 누가 먼저 백신을 맞아야 하는지 사회적 합의가 필요하다.

먼저 접종을 시작한 국가에선 의료진, 장기요양시설 거주자, 80살 이상 노인을 우선순위로 둔다.

이는 합리적인 결정이다.코로나19는 60살 이상부터 사망자가 급격히 늘어난다.

의료진 보호는 코로나19 유행에도 의료체계를 지속가능하게 한다.

접종 전략도 미리 고민해야 한다. 백신 접종은 대상과 지역 등을 기반으로 전략적인 접근이 필요하다.

의료인은 의료기관에 근무하므로 접종이 용이하나, 장기요양시설 거주자를 위해 방문 접종을 준비해야 한다.

또 유행 확산세가 심각한 지역부터 접종을 고려하고, 백신의 보관 조건에 따라 접종 인력을 대상으로 교육도 해야 한다.

마지막으로 백신 부작용에 대한 국민적 우려가 있어 장기적인 모니터링이 필요하다.

3차 유행에 대한 적극적인 대책도 마련해야 한다. 유행의 심각성을 보여주는 여러 지표가 있지만 가장 중요한 것은 하루에 발생하는 확진자 수다.

많은 신규 확진자는 중환자, 사망자 증가로 이어진다.

이는 방역에 부담을 주는 유일한 요소다. 3차 유행이 다행히 통제되더라도 백신이 충분히 접종되기 전까지 4차 유행이 발생할 것이 자명하다.

우리나라의 현실적 목표는 3차 유행 이전 확진자 수준으로 복귀하는 것이 아니다.

만약 지금처럼 1천 명 이상 일일 신규 확진자 수가 유지된다면 강력한 대책이 일부 적용되는 지금 확진자를 줄여야 앞으로의 1년에 큰 도움이 될 것이다.

 

백신, 변이에 효과적으로 대응할 수 있어

최근 발견된 코로나19 바이러스 변이가 국민의 우려를 자아냈다.

그러나 바이러스 변이는 예견했던 결과다. 현재 발견된 변이가 바이러스의 치명률과 백신 효과에 영향을 준다는 근거는 없다.

최악의 경우 백신 효과가 무력화되더라도 지금 개발된 백신들은 유전공학적으로 설계돼 변이에 효과적으로 대응할 수 있다.

국외 유입 사례에 대한 감시를 강화하면서 국내 바이러스 변이와 그 영향을 주시할 필요가 있으나, 해결이 불가능한 문제는 아니다.

2020년은 ‘코로나의 해’로 기억될 것이다. 이 고통도 점차 끝이 보인다.

그러나 그곳에 도달하기까지 수많은 고통이 예상된다.

3차 유행보다 4차, 5차 유행이 더 크고 힘들 것이다. 지금 이 순간에 일어나는 전파를 차단해 확진자 수를 줄이는 것이 가장 중요하다.

백신 도입과 집단면역 형성 시기를 앞당기기 위해 정부도 노력해야 한다.

결국 이 위기의 극복은 안전하고 효과적인 백신의 빠른 접종에 있다.

정재훈 가천대 의과대학 예방의학교실 교수