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[주목! e기술] 차세대 치료용 항체 기술

체내 유입 바이러스가 유발하는 독성 중화작용
1980년대부터 항체치료제 개발 시도
20205년 글로벌 시장 약 335조원으로 급성장
  • 등록 2021-05-01 오후 1:45:18

    수정 2021-05-01 오후 1:45:18

[이데일리 송영두 기자] 항체는 체내 면역계에서 항원에 대응해 B세포에 의해 생성되는 단백질이다. 체내로 유입되는 세균과 바이러스 등에 의해 유발되는 독성을 중화시킨다. 한국바이오협회 리포트에 따르면 1980년대부터 체내 면역반응으로 만들어지는 항체가 아닌, 유전공학 기술로 항체치료제를 개발하는 시도가 이어졌다.

1970년대 초 단일클론항체 제조 방법이 개발됐고, 1986년 오쏘 바이오텍(Ortho Biotech) 개발한 신장이식 거부반응 치료제 오쏘클론(Orthoclone) OKT3이 미국 식품의약국(FDA)가 허가한 최초 항체치료제로 알려져 있다. 하지만 단일클론항체는 반복투여 시 해당 물질을 유해인자로 인식해 거부반응이 발생하는 부작용이 나타났고, 이를 해결하기 위해 키메라항체, 인간화항체, 완전인간항체 기술이 개발됐다.

글로벌 기술조사회사 리포트링커(Reportlinker) 보고서와 바이오메디컬 사이언스 논문 등에 따르면 글로벌 항체치료제 시장은 2019년 1500억 달러(약 167조원)에서 연평균 12.8% 성장해 오는 2025년 3000억 달러(약 335조원)에 달할 것으로 전망된다. 항체치료제들은 글로벌 블록버스터로 성장했고, 대표적인 치료제는 휴미라(애브비), 옵디보(BMS), 키트루다(머크), 허셉틴(로슈), 아바스틴(로슈) 등이다.

개발 진행 중인 신규 항체치료제 후보물질은 2019년 기준 약 610개로, 그 가운데 초기 임상단계(임상 1상 및 임상 1/2상) 중인 후보물질은 전체의 약 90%에 달하는 550여개이며, 나머지 60여개 후보물질이 후기 임상단계(임상2상 및 임상2/3상)에 있다.

항체치료제 후기 임상단계 후보물질 연도별 증가추이.(자료=한국바이오협회)
최근에는 다양한 차세대 치료용 항체 기술이 주목받고 있다. 한국바이오협회 리포트에 소개된 기술들을 소개한다.

항체단편 제작 기술

항체단편은 치료용 항체시장에서 새롭게 성장하는 분야다. 크기가 작아 조직 침투력이 우수하고 개발 및 생산 비용을 절감할 수 있다. 인체 내 반감기 조절이 가능한 것도 장점으로 꼽힌다. 항체단편은 전통적인 항체치료제 타겟이 되지 못하는 틈새 치료 영역에 적용할 수 있어 상업성이 상당한 것으로 기대를 모으고 있다. 승인된 치료제는 루센티스의 레오프로(ReoPro) 등이 있고, 다수의 치료제가 전임상 및 임상단계에 있다.

이중표적항체 기술

이중표적항체는 동시에 두 개의 표적에 결합하는 형태로, 일반적인 lgG 항체 형태 외에 다양한 신규 항체 포맷이 가능하다. 이미 검증된 기존 표적들 간 조합을 활용해 신규 이중표적항체 개발이 가능하다. 신규항체 개발보다 성공확률이 높고, 시장성에서도 높다. 블리나투(암젠), 헴리브라(로슈), 리무밥(네오팜)이 허가를 받았고, 100여 가지가 넘는 이중표적항체 기반구조가 개발되고 있다. 이 가운데 30여건이 넘는 이중표적항체 후보물질들이 임상을 진행 중이다.

면역세포치료제 CAR-T/NK 기술

유전자 재조합 기술로 암세포와 특이적으로 반응하는 키메라항원수용체(CAR)를 T세포 또는 NK세포에 인위적으로 주입해, 체외 배양 후 암 환자에게 주입해 암세포에 대한 면역반응을 증진시키고 사멸시키는 면역치료법이다. 2017년 CAR-T 치료제 킴리아(노바티스)가 세계 최초로 FDA로부터 급성 림프구성 백혈병 치료제로 승인받았고, 같은 해 예스카다(길리어드)가 비호치킨성림프종에 대해 허가를 받았다. 다만 CAR-NK 치료제 개발은 CAR-T 치료제 개발보다 늦게 이뤄지고 있다.

항체약물결합체 기술

항체약물결합체(ADC)는 표적 항원 암세포를 항체가 인식해 세포 내 이동하고, 항체에 링커로 연결된 약물이 방출돼 암세포 사멸을 유도하는 기전이다. ADC는 표적 항원, 항체, 약물 약효, 링커 설계, 생체내 분포, 세포독성 등 안정성과 치료 효율성을 높이는 기술이 개발되고 있다. 또한 다중 항원을 표적할 수 있는 항체기술과 다양한 생체 효능을 가진 약물과의 결합체가 개발되고 있다. 급성 골수성백혈병 치료제 마일로타그(화이자)가 최초로 ADC 치료제로 재승인됐고, 호지킨 림프종 치료제 애드세트리스(다케다)와 HER2-양성 유방암 치료제 케사일라(로슈)도 승인받았다.

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