Mycobacterium bovis (BCG vaccine)

Mycobacterium bovis는 소를 비롯해서 인간과 다양한 동물 종에 감염되어 결핵을 유발하는 세균입니다. 그람 양성균이며 항산성이 있고 막대모양, 호기성 환경에서 생육하는 특성이 있습니다^​1​. 현재 EzBioCloud taxonomy에 등록된 정보에 따르면 M. bovis는 M. tuberculosis의 basionym으로만 확인되므로 엄밀한 학명은 M. tuberculosis이나, 여기서는 특별히 BCG (Bacillus Calmette-Guerin) 백신의 원료가 된 균주를 지칭하기 위하여 널리 알려진 M. bovis라는 학명을 사용합니다^​2,3​. 1997년 영국의 감염된 소에서 분리된 AF2122/97 균주를 이용하여 M. bovis의 유전체가 밝혀졌는데^​4​ 전체 크기는 4,345,492 bp이고 1개의 circular chromosome으로 이루어졌으며 G+C ratio는 65.63%로 확인되었습니다. 3,952개의 단백질 유전자가 유전체에 포함되었고 M. tuberculosis와 염기서열 수준에서 99.95% 이상 동일한 것이 밝혀졌습니다.

BCG 백신은 1900년대 초에 소에서 분리한 M. bovis를 프랑스 파스퇴르 연구소의 Albert Calmette와 Camille Guérin이 11년간 230번 계대 배양하여 독성을 약화시키는 과정을 통해 만들어졌습니다^​5​. 이후 현재까지도 많은 국가들이 이 백신을 도입하여 유효하게 사용하고 있습니다. 한국에서는 일명 ‘불주사’라고 널리 알려진 소아 접종 백신이 있는데, 이것의 정식 명칭이 바로 BCG 백신입니다. 처음으로 BCG 백신을 사람에게 접종한 기록은 1921년 파리 샤리테 병원에서 이루어진 것으로, BCG백신의 안전성과 효능이 입증된 이후 BCG백신의 사용이 점차 확대되었습니다. 1940년대 후반까지 결핵 예방에 BCG이 효과가 있다는 몇몇 연구가 있었으며 2차 세계대전 이후 UNICEF, WHO, 스칸디나비아 적십자사에 의해 적극 장려되어 개발도상국으로 확산되었습니다.

1950년대에 영국의 의학연구회(Medical Research Council)와 미국의 공중보건국(Public Health Service)에 의해 대규모 임상시험이 이루어졌습니다. 영국에서 채택된 절차(Copenhagen strain BCG, 투베르쿨린 테스트에 음성인 13세 대상)는 매우 효과가 있었던 반면 미국에서 채택한 절차(Tice strain, 투베르쿨린 테스트에 음성인 다양한 연령대 대상)는 거의 예방효과가 없었습니다. 이러한 결과에 의해 영국에서는 청소년들에게 BCG를 일반적으로 사용할 것을 권장하였으나 미국에서는 특정 고위험군에 사용이 국한되었습니다. 세계적으로는 유럽과 WHO의 선례를 따랐고 미국과 네덜란드 외에는 BCG 예방접종을 보편적으로 도입하였습니다.

비록 BCG 백신이 안정적으로 널리 사용되고 있지만 그 효용성에 대해서는 논란의 여지가 있습니다. 영국과 미국의 조사 연구의 상반된 결과로 인하여 1968년부터 인도 남부의 Chingleput 지역을 대상으로 대규모의 BCG 백신에 대한 임상시험이 또 한 차례 수행되었는데, 이 연구에서는 환경적으로 Mycobacteria에 노출되기 쉬운 지역에서 2종류의 BCG 균주(Paris/Pasteur 와 Danish)를 비교하였습니다. 이 실험 결과는 1979년에 공개되었는데, 놀랍게도 BCG 백신은 폐결핵에 대한 예방 효과가 없다고 밝혔습니다^​6​. 이후 여러가지 논란 속에서 BCG 사용을 평가하기 위한 관찰 연구가 계속 이루어졌으며^​7,8​ 대부분의 연구들이 어느 정도의 예방 효과를 나타낸다고 보고하였지만 아직도 보편적으로 합의된 설명은 없습니다. 그러나 BCG 백신은 여전히 인간의 결핵 예방에 사용되고 있는 유일한 백신이며 매년 결핵에 의한 수많은 사망을 예방합니다. 단지 백신 접종에 사용될 BCG 균주의 선택은 여전히 주요한 이슈입니다.

최근 흥미롭게도 BCG와 코로나19의 연관성에 대한 논문^​9​이 발표되며 다시 한 번 BCG 백신에 대한 주목도가 올라갔습니다. 뉴욕공과대학(NYIT) 생물의학 연구진은 BCG 접종이 코로나19 감염에 따른 사망률을 감소시키며, 통계 분석을 통해 BCG 접종이 의무인 나라와 그렇지 않은 나라 간의 코로나19 유병률, 치사율이 크게 다르다고 보고하였습니다. WHO에서는 아직 BCG가 코로나19를 예방한다는 근거가 없다고 발표하였으나, 직접적인 인과관계를 확인하는 임상시험이 진행중이며 결과가 나온 후 평가할 것이라 밝혔습니다^​10​. BCG가 다시 한 번 인류를 위협하고 있는 질병을 해결하는 실마리가 될 수 있을지 기대됩니다.