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- 코로나19 해외 기업들 개발 박차 ‘항암 백신’, 도전장 내민 국내 기업은?
- [이데일리 김명선 기자] 코로나19 백신 개발사 및 원천 기술 보유 기업이 ‘항암 백신’ 개발에 속도를 낸다. 코로나 사태에서 증명된 플랫폼을, 암 치료에도 제대로 적용한다는 것이다. 국내 여러 제약·바이오 기업도 다양한 방법으로 항암 백신에 도전장을 내밀었다. 다만 임상으로 인한 입증이 과제다.◇코로나19 백신 해외 기업들, 항암 백신 개발 박차항암 백신은 암을 치료하는 백신이다. 암 환자에게 암세포에 특이적으로 발현되는 항원 단백질로 제조된 백신을 주사해, 면역 세포가 암세포를 직접 죽인다. 화학 항암제보다 부작용을 최소화할 수 있고, 면역 메모리를 통해 암 재발을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 독성이 낮아 병용치료로 쓸 수도 있다.시장 전망은 긍정적이다. 글로벌 항암 백신 시장은 2018년 42억3000만 달러(6조원)에서 연평균 14.2%로 성장해, 2028년께 159억4000만달러(20조원) 규모로 커질 것으로 전망된다.코로나19 백신 개발사들은 항암 백신에 관심을 가진다. 미국 모더나(Moderna)는 미국 머크(MSD)와 협력해 피부 흑색종 환자에서 키트루다 병용 요법의 개인 맞춤형 항암 백신 ‘mRNA-4157’ 임상 2상을 진행 중이다. 환자 암세포에서 발견되는 돌연변이 네오에피토프(neoepitope)를 식별해 암세포를 파괴하는 원리다. mRNA(메신저 리보핵산)를 이용해 KRAS 단백질을 공격하는 ‘mRNA-5671’은 임상 1상 단계다.모더나의 미국 매사추세츠주 본사. (사진=로이터)독일 바이오엔테크(BioNTech)는 로슈(Roche) 자회사 제넨텍(Genentech) 손을 잡고, mRNA 기반 맞춤형 항암 백신 ‘BNT122’ 임상 2상에 지난해 10월 돌입했다. 2, 3기 결장직장암이 있는 환자가 대상이다. 외즐렘 튀레쉬(Ozlem Tureci) 바이오엔텍 공동창업자는 “이번 임상에서는 mRNA 백신이 암 재발을 막을 수 있는지를 조사할 것”이라고 밝혔다.영국 아스트라제네카(AZ)와 옥스퍼드 대학교가 공동 개발한 코로나19 백신 원천기술을 가진 영국 ‘백시테크(Vaccitech)’는, 아스트라제네카 백신에 활용된 바이러스 벡터 기술로 항암 백신 ‘VTP-600’ 개발에 발을 뗐다. 비소세포폐암 환자 86명을 대상으로 임상 1/2a상을 시작해, 지난 1월 첫 번째 환자 투약을 진행했다.◇국내 기업들도 도전장…한계 넘어 임상으로 입증해야국내에서 mRNA 기반 항암 백신을 개발 중인 대표적인 기업은 에스티팜(237690)과 테라젠바이오다. 지난해 8월 두 기업은 mRNA 항암백신 관련 업무협약(MOU)을 체결했다. 에스티팜은 5프라임-캡핑(5’-Capping) 및 지질 나노 입자(Lipid Nano Particle, LNP) 전달 플랫폼 기술을 제공한다. 임상부터 상업화 이후 백신 원액의 위탁개발생산(CDMO)도 담당하기로 했다. 테라젠바이오는 mRNA 항암 백신 후보물질 도출을 맡았다.항암 백신은 암을 치료하는 백신이다. (사진=픽사베이)국내에서는 mRNA보다 다른 기술을 활용한 움직임이 활발하다. 차백신연구소(261780)는 자체 개발한 면역증강제 플랫폼 ‘엘 팜포’를 활용해 항암 백신 ‘CVI-CV-001’을 개발 중이다. 차백신연구소 관계자는 “타깃을 선정해 유효성을 검증하는 중으로, 비임상 단계 진입을 목표로 하고 있다. 반응률이 낮은 면역관문억제제의 효과를 높이려 병용 투여 약물로 개발 중이다. 엘 팜포가 면역세포 기능을 증가 시켜 암세포를 죽일 수 있다는 가능성을 확인했다”고 설명했다.제넥신(095700)은 자궁경부암 환자를 대상으로 DNA 치료 백신 ‘GX-188E’를 개발 중이다. 현재 머크 면역항암제 ‘키트루다’와 병용하는 방식으로 국내 임상 2상 중이다. 제넥신 관계자는 “DNA 백신은 T세포 면역 반응 유도 능력이 뛰어나다”며 “2상 환자 모집이 완료돼 투약 중이다. 2상 결과가 나오면 올해 긴급사용승인을 신청할 계획”이라고 했다.셀리드(299660)는 바이러스벡터 기반 항암 백신을 만든다. 1월 항암 백신 ‘BVAC-M’ 임상 1상 임상계획(IND)을 제출했다. 파미셀(005690)은 골수유래 조혈모세포로부터 치료용 수지상세포를 암 항원으로 활용하는 치료용 항암면역백신 ‘Cellgram-DC-PC’(전립선암)와 ‘Cellgram-DC’(난소암)를 개발한다. 파미셀 관계자는 “두 제품 모두 임상 1상 중이다. 임상 2상 환자 모집도 진행하고 있다”고 말했다.다양한 방식으로 국내외 기업들이 항암 백신 개발에 나섰지만, 무엇보다 임상으로 인한 입증이 관건이라는 이야기가 나온다. 업계에 따르면, 미국 식품의약국(FDA)에서 단독 혹은 병용 요법으로 쓰도록 허가된 항암 백신은 전립선암 치료 백신 ‘프로벤지(Provenge)’가 유일하다. 업계 관계자는 “바이러스 벡터와 종양세포 기반 백신은 안전성 문제, 수지상세포 활용 백신은 높은 비용, 핵산 기반 백신은 체내 전달 기술 및 콜드체인의 필요성, 펩타이드 기반 백신의 경우 낮은 면역원성이라는 한계에 부딪혀 개발이 쉽지 않다“고 했다.
- 바이오니아 RNA 치료제, 8년간 공회전하는 까닭은?
- [이데일리 김유림 기자] 바이오니아(064550)가 RNAi 치료제 개발에 착수한 지 8년이 지나도록 임상 소식이 들려오지 않고 있다. 업계에서는 미국식품의약국(FDA) 승인을 받은 RNAi 치료제들이 공통적으로 사용하고 있는 ‘약물전달체’를 확보하지 못했기 때문으로 추정한다. 바이오니아 측은 “자체 개발한 기술 SAMiRNA가 FDA 허가된 약물전달체보다 훨씬 안전하고 효과가 좋다”고 일축했다. 바이오니아 특발성 폐섬유화증 신약후보물질의 안전성 약리시험 결과. (제공=바이오니아)바이오니아의 RNAi 치료제 개발은 지난 2014년으로 거슬러 올라간다. 당시 바이오니아는 범부처전주기 신약개발사업 과제에서 RNA 간섭(RNA interference, RNAi) 특발성 폐섬유화증(IPF) 치료제 신약 개발 프로젝트를 수행하는 업체로 선정됐다. 2019년 바이오니아는 특발성 폐섬유증 신약후보물질 ‘SAMiRNA-AREG’ 비임상에서 안전성을 입증, 2020년 상반기 중 임상에 들어간다고 발표했다. 하지만 임상 계획은 여러 번 번복됐다. 바이오니아는 당초 시장에 약속한 2020년 상반기를 훌쩍 넘기고 그해 10월 올해 임상 1상을 서울대 의대와 함께 진행한다고 대표 인터뷰를 통해 밝혔다. 이후 2021년 6월 기자간담회에서 올해 임상 1상에 들어간다고 했지만, 지금까지 식품의약품안전처에 임상시험계획서(IND) 제출 소식조차 들려오지 않고 있다. 바이오니아 관계자는 “해외 위탁개발생산(CDMO) 업체를 통해서 임상시험용 의약품의 원료물질을 제조하고 있다. 코로나19 사태 등으로 원료물질 제조 일정이 예상보다 늦어져 아쉽게도 2021년 임상 1상 IND 신청을 못 했다”며 “해외 CDMO 진행 상황을 앞당겨서 빠른 시일 내에 IND 신청을 진행하고자 한다”고 말했다. 반면 업계에서는 바이오니아가 오랫동안 임상에 들어가지 못한 대표적인 원인으로 ‘약물전달체’를 추정했다. 한 바이오회사 대표는 “RNAi 기술에서 중요한 건 인체에 투여한 후 효소에 안 깨져야 되고, 타깃으로 하는 장기로 잘 가야 한다”며 “우선 효소에 깨지지 않게 하기 위해 화학적 변형을 한다. 그다음 문제는 RNAi가 몸 속에서 아무 데나 돌아다니기 때문에 효력이 잘 안 나온다. 이를 해결하기 위해 약물전달체를 붙이게 된 것”이라고 말했다. 이어 “모더나와 화이자 코로나19 백신에 들어가는 지질나노입자(LNP)는 RNAi 치료제 약물전달체로 처음 만들어진 물질이다. RNAi 글로벌 리더들이 개발 초기에는 LNP를 이용했지만, 장기 타깃팅이 잘 안됐다”며 “그러다 새로 발견한 게 간세포에 정확하게 가는 약물전달체 갈낙(GalNAc)이다. 최근 몇 년 사이 글로벌 빅파마가 사들인 RNAi 파이프라인 모두 갈낙을 적용했고, 미국식품의약국(FDA) 허가받은 RNAi 치료제 4개 중 3개가 갈낙이다”고 설명했다. 전 세계에서 상용화에 성공한 RNAi 치료제는 총 4개가 있다. RNAi 글로벌 1위 앨라일람(Anylam)이 2018년 LNP를 이용한 최초의 RNAi 치료제 온파트로(Onpattro)를 내놓았다. 이후 FDA 허가를 받은 기브라리(Givlaari, givosiran), 옥슬루모(Oxlumo, lumasiran), 렉비오(Leqvio, inclisiran)는 약물전달체로 갈낙 기술이 적용됐다.바이오니아는 글로벌 리더들이 검증한 LNP와 갈낙이 아닌 자체 개발한 기술 SAMiRNA을 사용하고 있다. SAMiRNA(Self Assembled Micelle inhibitory RNA)는 siRNA(짧은 간섭 RNA)를 생체 내 질병 표적장기 세포까지 전달하는 나노입자형 물질이다. 회사 측에 따르면 SAMiRNA 기전은 EPR 효과라는 현상을 이용한다. 특발성 폐섬유화증 환자의 염증부위 혈관 내벽은 헐거워지고 틈새가 넓어지는데, 그 벌어진 틈새로 약물이 빠져나가서 타겟팅을 가능하게 하는 것이다. 섬유증 질환, 고형암 치료에 적합하다고 강조한다. 다만 일각에서는 EPR 효능에 대해서 의문을 제기한다. 익명을 요구한 증권사 바이오 애널리스트는 “EPR 효과는 이미 1980년대 나온 개념이다. 모든 질병 조건을 똑같이 설정하는 동물실험에서는 효과가 나오는데 사람을 대상으로 하는 임상에서는 입증하기가 까다롭다”며 “예를 들어 특발성 폐섬유증은 질환의 정도에 따라 모든 환자의 혈관 상태가 다르다. 어떤 환자의 혈관 틈새는 약물이 많이 빠져나가고, 어떤 환자는 혈관이 덜 헐거워서 조금 빠져나간다. Pk(약물 잔존), pd(약물 효과) 컨트롤이 힘들기 때문에 통계적으로 입증하기 만만찮다”고 말했다. 바이오니아 측은 pk/pd 컨트롤 의문과 관련해 “문제없다”고 일축했다. 회사 관계자는 “혈액 내에서는 4~5시간 내에 다 빠지고, SAMiRNA가 들어간 세포 내에서는 siRNA와 RISC(RNA 유도억압체)가 결합하면 뉴클레아제가 siRNA 분해를 못 시키기 때문에 siRNA+RISC가 지속적으로 유지되면서 타깃 mRNA를 파괴하는 효과가 1개월간 지속된다”고 설명했다. 그러면서 “앨라일람과 아이오니스(Ionis) 신약 파이프라인은 간과 연관된 질환들을 대상으로 개발하고 있다. 반면 SAMiRNA는 간조직 이외에도 암조직과 염증 및 섬유화조직에 보다 선택적으로 흡수되는 특성을 가지고 있다. 가장 치명적인 문제인 선천면역 관련 부작용도 나타나지 않는다”고 덧붙였다.
- 권태형 팜캐드 대표 “코로나 백신으로 AI 신약 최초 시판 기업 될 것”
- [이데일리 김명선 기자] “알파고는 수많은 기보에 대한 데이터 마이닝(대용량 데이터 속에서 유용한 정보를 발견하는 것)으로 바둑을 둔 게 아니에요. 스스로 학습해 새로운 착수를 한 거죠. 우리 차별점도 여기서 나옵니다.”지난 25일 서울 삼성동 팜캐드 서울사무소에서 만난 권태형 대표는, AI 신약 개발사가 기존에 나온 정보를 바탕으로 안전성이 입증된 약물을 찾는 데이터 마이닝을 넘어서는 게 중요하다고 말했다. 특허성을 인정받을 수 있는 신규 후보물질을 찾아내고 실제 약으로 이어지는 과정을 입증해야 한다는 것이다. 이를 위해선 AI를 학습시키는 ‘기술’이 무엇보다 중요하다고 그는 강조했다.권태형 팜캐드 대표. (사진=김명선 기자)◇양자역학 기반 AI 신약 기술로 승부2019년 설립된 팜캐드는 권태형 대표와 우상욱 대표가 공동 창업한 AI 신약 개발사다. 당시 부경대 물리학과 교수였던 우 대표는, 사람 몸과 비슷하게 구현한 컴퓨터에 신약후보물질 성분을 입력해 약의 가능성을 파악하는 연구를 진행 중이었다. 알고 지내던 권 대표가 여기에 관심을 가지면서 사업 논의가 본격화됐다.처음에는 ‘시간 단축’에 힘을 쏟았다. 권 대표는 “당시 우 박사는 서버 4대를 가지고 연구 중이었다. 그런데 약이 될지 안 될지를 보는 데만 석달이 걸렸다. 그래서 서버를 40대로 늘려 사업을 본격화했다. 창업 초기 KTB네트워크에서 투자를 받았고, 2020년 1월 플랫폼 ‘파뮬레이터 1.0’을 공개했다”고 했다.파뮬레이터는 신약을 구성하는 화합물의 물리·화학적 성질을 예측해 시뮬레이션하는 플랫폼이다. 크게 다섯 가지 모듈로 구성된다. △단백질 3차원 구조 예측, △분자동역학 시뮬레이션(MDS), △양자 계산, △독성 예측, △약물 생산(드러그 제너레이션)이다. ‘2022 CES’에서 공개한 ‘파뮬레이터 2.0’에는 최신 NLP(자연어처리) 및 GNN(기술 및 그래프 신경망)을 이용한 신규 화합물 생성기능이 추가됐다. 또 파마코포어(약물작용단) 분석 모듈을 새롭게 적용해 기존 약물 도킹보다 약 40배 속도를 높였다. 가려낸 약물 결과 분석을 위한 단백질과 리간드(수용체와 결합하는 약제 등 분자) 간의 결합 유사도 분석기능도 추가됐다.그는 “대부분 AI 신약 플랫폼은 구글링과 비슷하다. 논문이나 미국 FDA(식품의약국) 자료를 자연어 처리해 데이터마이닝해서, 안전한 약물을 찾는 방식이다. 사실 단백질 구조 예측도 구글이 가장 잘한다. 유전체 분석 데이터를 이용한다는 기업들도 있지만, 데이터양이 작아 AI를 통해 신약을 개발하기는 어렵다”고 설명했다.권 대표는 “해외에서는 ‘양자역학(소립자의 움직임을 설명하는 학문) 없이 신약을 만든다는 건 불가능하다’고 얘기한다. 우리는 독성 예측과 약물 생산 등에 양자역학 기술을 활용해왔다. 해당 기술 기반 자체적인 데이터 10만 개를 만드는 데 3년이 걸렸다. 박사급 연구원 35명이 데이터를 분석하고 AI가 무한 학습하면서 데이터양이 늘어난다. 결국엔 AI를 잘 학습시킬 이러한 기술이 중요하다”고 강조했다.팜캐드는 코로나19 mRNA 백신 등 파이프라인을 보유하고 있다. (사진=팜캐드 회사소개자료 캡처)◇AI 플랫폼 이용한 코로나19 백신 임상 1·2a상 단계팜캐드가 공동개발 및 자체 개발을 통해 확보한 파이프라인은 총 4개다. 코로나19 mRNA(메신저 리보핵산) 백신, 항암제, 항응고제(NOAC), 자폐스펙트럼장애 치료제가 그것이다. 가장 단계가 앞선 건 아이진(185490)과 공동개발 중인 코로나19 백신으로, 현재 임상 1·2a상 진행 중이다. 뉴로벤티와는 자폐스펙트럼장애 치료제를 공동개발 중이다. 휴온스(243070)와도 신약후보물질 발굴을 위한 전략적 제휴를 체결했다.권태형 대표는 “RNA 구조예측 기술 기반 플랫폼 ‘팜백(PharmVAC)’으로 설계한 후보물질로 백신을 개발 중이다. 상용화되면 AI로 만든 신약이 시판되는 첫 번째 사례가 될 것”이라며 “오미크론 변이가 나온 이후 새로운 후보물질이 필요했다. 요청 24시간 만에 오미크론에 최적화된 염기서열을 전달했다”고 설명했다. 오미크론 변이 백신은 이르면 7월 해외에서 임상에 돌입할 예정으로 알려졌다.그는 AI 기술을 바탕으로 mRNA 항암백신을 개발하기 위한 글로벌 컨소시엄을 구축할 계획도 갖고 있다. 권 대표는 “회사에 mRNA 관련 해외 전문가 5명이 있다. 항암백신, 치료제 관련해 특허를 회피할 수 있는 LNP(지질나노입자·mRNA가 세포 내로 전달되기 위한 핵심기술)를 만드는 작업 중”이라고 밝혔다.권 대표는 팜캐드를 ‘글로벌 기업’으로 발돋움시키려 한다. 지난해 173억원 규모 시리즈B 투자를 유치하며 도약의 발판을 마련했다. 올해 코스닥 상장과 향후 5년 내 미국 나스닥 상장을 목표로 한다. 그는 “인도, 미국에 법인이 있는데 5월 영국에도 법인을 세울 예정이다. 올해 박사급 연구인력도 60명으로 늘릴 계획이다. 기술의 우위성, 플랫폼 입증 등 모든 면에서 부족하지 않다”고 자신했다.
- [백신원년]③SK바사 첫 '임상 3상'...K백신 상반기 중 나온다
- [이데일리 김유림 기자] 코로나19 팬데믹이 2년째 이어지고 있지만 한국은 100% 외국산 백신에 의존하고 있다. 강력 변이 오미크론까지 덮치면서 백신 자급자족의 중요성은 그 어느 때보다 주목받고 있다. 국산 백신 1호는 SK바이오사이언스(302440)가 유력 후보이며, 올해 백신주권을 실현하는 원년이 될 것으로 전망된다.임상에 진입한 국산 백신. (자료=식품의약품안전처)식품의약품안전처에 따르면 현재 국내에서 코로나19 백신을 개발하기 위해 11개 품목에 대한 임상이 진행 중이다. 합성항원(단백질 재조합), DNA, mRNA, 바이러스 벡터 등 4가지의 플랫폼이 개발되고 있다. 이 중 임상 3상에 유일하게 진입한 백신 후보물질은 SK바이오사이언스가 개발한 합성항원 방식의 ‘GBP510’이다. 합성항원 플랫폼은 바이러스의 표면항원 단백질만을 생산해 직접 주입함으로써 면역반응을 유도하는 방식이다. 이미 오랜 기간 사용돼 안전성과 신뢰성이 높고, 실온에 보관할 수 있는 장점이 있다. SK바이오사이언스 이외에 HK이노엔(195940)(1상), 유바이오로직스(206650)(1/2상)가 합성항원 플랫폼으로 개발하고 있다. SK바이오사이언스의 GBP510은 아스트라제네카 백신과 비교 임상 방식으로 임상 3상을 진행 중이다. 올해 상반기내 상용화를 목표로 하고 있으며, 국산 코로나19 백신 1호가 될 가능성이 높다는 평가다. CEPI(감염병대응혁신연합)와 빌&멜린다게이츠재단(빌게이츠재단)으로부터 2450억원을 지원받았다. 한국 정부는 국산 코로나19 백신 지원을 위해 최대 1000만회분 선구매를 추진한다.셀리드(299660)는 바이러스 벡터 플랫폼으로 코로나19 백신을 개발 중이며, 임상 1/2a상 단계다. 바이러스 벡터는 항원 단백질의 염기서열을 가진 DNA를 아데노연관바이러스(AAV) 등 인체에 무해한 껍질로 감싸 주입해 체내에서 항원 단백질을 생산하는 플랫폼이다. 국내에서도 접종된 아스트라제네카(AZ)와 존슨앤존슨의 얀센 백신이 같은 방식이다.DNA 플랫폼은 한국과 주요 선진국에서 아직까지 접종된 적이 없는 백신이다. 국제백신연구소(1/2a상)와 진원생명과학(011000)(1/2a상), 제넥신(095700)(1/2상)이 임상을 진행하고 있다. DNA 플랫폼은 항원 단백질을 직접 생산하지 않고 유전물질을 체내에 주입, 세포가 보유한 단백질 생산 시스템을 활용한다. 바이러스의 염기서열만 알면 신속하고 빠르게 합성이 가능하다는 장점이 있다. 다만 보통 주사기로 세포핵 안까지 DNA를 전달하기 어려워 전기충격(전기천공기)을 가해야 한다는 점이 단점으로 지적되고 있다.세계적으로 가장 관심이 집중되고 있는 플랫폼은 mRNA 백신이다. mRNA 플랫폼 확보가 사실상 진정한 백신주권 확립이라는 평가가 나올 정도다. 새로운 바이러스나 변이에 빠르게 대응할 수 있으며, 항체생성률과 누적감염률 감소 효능 면에서도 타 플랫폼과 비교해 탁월하다. 2020년 11월과 12월 각각 화이자와 모더나가 출시에 성공한 지 1년이 넘었지만, 아직도 후속 개발사가 나오지 않고 있다. 글로벌 백신 명가 사노피도 mRNA 백신 개발을 중단할 정도로 어렵고 생소한 기술이다. 정부는 mRNA 백신 개발을 위해 민관협력 컨소시엄을 출범시켰다. 지난해 6월 보건복지부와 한국제약바이오협회는 한미약품(128940), 에스티팜(237690), GC녹십자(006280) 등 3개 기업이 주축이 되고 한국혁신의약품컨소시엄이 지원하는 K-mRNA 컨소시엄을 결성했다. K-mRNA 컨소시엄은 올해 상반기 내에 mRNA 백신 국산화를 목표로 하고 있다. 하지만 아직 임상 진입조차 못했다. 오는 6월까지 상용화는 물리적으로 어려울 것이라는 게 업계의 판단이다. 다만 K-mRNA 컨소시엄 측은 “상반기 출시 계획은 변함이 없다”는 입장이다. mRNA 백신 개발 속도는 오히려 정부가 주도하는 컨소시엄보다 개별 기업들이 더 빠른 상태다. 큐라티스(1상)와 아이진(185490)(1/2a상)은 이미 임상에 진입했다. 특히 아이진은 면역증강제로 개발된 양이온성리포좀을 약물전달체로 개량해 사용한다. 기존 모더나와 화이자가 사용하는 약물전달체 지질나노입자(LNP)는 영하 20~70도의 콜드체인이 필요하지만, 양이온성리포좀은 2~8도에서도 보관이 가능하다. 일각에서는 mRNA 약물전달체로 상용화된 적 없는 리포솜에 대한 의구심을 제기하지만, 아이진 측은 항체 형성을 확인했다고 강조했다. 아이진 관계자는 “양이온성리포솜의 약물전달체 기능을 현재 호주에서 대상포진 환자를 대상으로 진행중인 임상1상에서 확인했다”며 “mRNA가 세포막안까지 들어가 면역기능을 하는 B세포와 T세포를 건드려서, 항체를 형성하는 데 문제가 없었다”고 말했다.
- [올릭스 대해부]③mRNA 백신 주권 확보 위해 ‘엠큐렉스’ 설립
- [이데일리 김유림 기자] 올릭스(226950)는 mRNA 백신 개발을 위해 지난해 1월 엠큐렉스(mCureX)를 설립했다. 65억원 규모의 프리 시리즈 A 투자 유치도 마쳤다. 아주IB투자, 키움인베스트먼트, 위드윈인베스트먼트, 스닉픽인베스트먼트, 삼양홀딩스, 올릭스, 피씨엘 등이 참여했다.엠큐렉스 mRNA 신약 개발 전략. (자료=엠큐렉스)엠큐렉스는 홍선우 대표가 이끌고 있다. 홍 대표는 포항공대에서 학사와 박사를 거쳐서 siRNA를 활용한 기초 및 응용 연구를 지속적으로 수행한 RNA 전문가다. 다수 siRNA 특허 및 논문 실적을 확보하고 있다. 올릭스 핵심 기술 중 하나인 cp-asiRNA 특허 발명자이기도 하다. 올릭스 연구소장 재직 당시 범부처신약개발사업단의 ‘자가전달 RNAi 유전자 조절 기술을 이용한 난치성 비대흉터 억제 신약의 전임상시험 및 임상시험’ 등 정부과제 연구책임자로 성공적인 과제를 수행했다.엠큐렉스가 국내 경쟁사들보다 최종 개발에 성공할 가능성이 가장 높은 회사로 꼽히고 있는 이유는 글로벌 최고 mRNA 과학자들이 포진해 있어서다. 신동원 엠큐렉스 CTO(최고기술경영자)는 코로나19 mRNA 백신에 적용되는 5’-캡핑(5’-Capping) 기술을 개발한 핵심 과학자이며, 특허의 발명자로 게재된 바 있다. 안톤 맥캐프리 박사(Anton McCafferey)를 과학기술자문단(SAB) 자문위원으로 영입하는 데도 성공했다. 맥캐프리 박사는 최근까지 트라이링크에서 mRNA 백신과 치료제 연구개발, 제조 분야 전문가로 활동했다. 신동원 CTO와 함께 5’-캡핑 기술을 개발, 특허 발명자로 이름을 올린 인물이다. mRNA 백신 개발 핵심 요소는 크게 mRNA 분자 구조 기술, mRNA 약물전달체 기술, mRNA 생산 기술 등 세 가지로 나뉜다. 엠큐렉스는 자체적으로 mRNA 분자 구조 기술과 mRNA 생산 기술은 해결한 상태다. 특히 mRNA 분자 구조 기술 분야는 특허 확보 및 회피가 관건이다. mRNA 생산을 위한 DNA template(주형, 鑄型) 설계, mRNA 분자 염기서열 설계, 5’-캡핑, 변형 뉴클레오시드 등이 포함된다. 약물전달체 지질나오입자(LNP)는 협업을 통해서 확보한다는 전략이다. 홍 대표는 “올릭스가 오랫동안 연구개발해 온 올리고핵산 분야와 mRNA는 플랫폼이 매우 다르지만 핵산을 기반으로 하는 건 유사하다. DNA template, 분자 염기서열 설계는 신동원 CTO가 역량을 보유하고 있어서, 기술 확보가 가능했다”며 “변형 뉴클레오시드는 기존 특허를 회피할 수 있는 기술을 자체적으로 찾아냈다. 자유롭게 쓸 수 있는 기술이며, 당분간 공개하지 않고 극비로 진행할 예정이다”고 말했다. 이어 “mRNA 생산 기술은 다른 것보다 정말 노하우가 중요하며, 최적의 기술을 확보하기 위해서는 고급 기술이 필요하다”며 “엠큐렉스는 이미 mRNA 제조 경험이 있는 CTO 및 과학기술자문위원의 전문성을 바탕으로 단시간 내 mRNA 생산 관련 노하우를 축적했다”고 했다. 엠큐렉스는 올해 코로나19 mRNA 백신 임상 1상 진입, 2023년에 상용화를 목표로 하고 있다. 빠른 백신 상용화를 위해 조인트벤처(JV)처럼 유연한 구조로 회사를 운영할 계획이다. 모든 개발 과정을 자체적으로 하는 것보다 각 기술마다 잘하는 회사와의 외부협력이 훨씬 효과적이라고 판단했기 때문이다. 홍 대표는 “mRNA 백신 원천기술이 없으면, 우리나라는 생산 공장일뿐이다. 코로나19 이후 다음 팬데믹이 오면 또 백신 주권이 없는 상황을 마주하게 된다”며 “국가적으로도 코로나19 mRNA 백신 개발에 대한 수요가 많은 상황이며, 엠큐렉스는 내부 역량으로 충분히 해낼 수 있다”고 덧붙였다.
- [RNA 전성시대]②RNA 신약 패러다임 전환을 향해...K바이오가 떴다
- [이데일리 김진호 기자] 코로나19 팬데믹에서 가장 높은 예방률을 가진 백신이 리보핵산(RNA)기술로 개발되며 전 세계의 이목이 쏠렸다. 이후 국내외 제약·바이오 기업은 여러 종의 RNA를 다룰 수 있는 원천기술과 생산능력을 확보, 새로운 백신과 치료제를 만들기 위해 공을 들이고 있다.(제공=올릭스 홈페이지 화면 캡쳐)◇ mRNA, siRNA 기반 신약 출시코로나19로 세계가 혼비백산이던 지난해 12월 미국식품의약국(FDA)로부터 긴급 사용 승인을 획득한 미국 화이자(PFE)와 독일 바이오엔테크의 코로나19 메신저리보핵산(mRNA) 백신은 약 90% 예방률을 보였다. 이보다 빨리 러시아와 중국에서 개발된 백신이 나왔지만, 국제적인 심사를 거친 최초 백신이었다. 같은 시기 스위스 제약사 노바티스가 ‘짧은간섭 리보핵산’(siRNA) 기술로 개발한 심혈관계 유전자치료제 ‘렉비오’(Leqvio·성분명 인클리시란)가 유럽에서 최초로 승인을 받았다.바야흐로 RNA 기반 신약 후보물질 개발 경쟁이 펼쳐지게 된 것이다. mRNA는 DNA로부터 정보를 받아 생체물질(단백질 등)을 생성하는 물질이다. 반면 siRNA는 매우 짧은 절편형 RNA다. mRNA가 작동되는 것을 억제해 생체물질을 만들지 못하게 작용한다. mRNA 전문기업 엠큐렉스의 홍선우 대표는 “mRNA는 수십 년 전, siRNA는 2000년대 초반에 해외 연구진이 핵심 기술을 개발해 특허를 등록했고, 글로벌 제약사가 이 특허의 사용권을 구입해 코로나19 백신을 만들었다”고 설명했다. 이어 “이를 따라잡기 위해 mRNA, siRNA가 현재 활발하게 연구되고 있다”며 “유전자 발현을 제어하는 miRNA도 있지만 관련 신약은 아직 궤도에 오르지 못한 상태”라고 덧붙였다.◇ K바이오, RNA 원천기술 확보RNA 설계와 전달과 관련한 핵심 원천기술을 갖춘 국내 바이오 기업들이 등장하고 있다. siRNA를 이용한 RNA 간섭 플랫폼 전문기업 올릭스(226950)와 그 자회사로 올해 1월에 설립된 엠큐렉스가 대표적이다. siRNA를 설계하기 위해 올릭스는 기존 특허를 회피할 수 있는 비대칭 siRNA 기술을 개발했다. 엠큐렉스는 mRNA 분자가 사람 체내에서 항원(바이러스 등 외부물질)으로 인식되지 않도록 RNA를 이루는 구성요소를 조절하는 변형 뉴클레오타이드(단위체 분자)기술을 발굴했다. 홍 대표는 “효과가 검증된 기존 원천기술 특허를 넘어설 수 있는 mRNA, siRNA 설계기술을 확보한 것”이라고 평가했다. 현재 올릭스는 눈과 간 피부, 폐에서 작용하는 siRNA 기반 10여 개의 신약 후보물질을, 엠큐렉스는 코로나19용 mRNA 백신 후보물질(국내 임상 1/2a상)을 각각 개발하고 있다.또 큐라티스는 RNA 약물을 코팅해 전달하는 플랫폼기술인 세포 투과 펩타이드(CPP)로 구성한 코로나 백신 ‘QTP104’(임상 1상 진행)를 개발한다. 아이진(185490) 역시 독자적인 mRNA 전달체 기술로 ‘EG-COVID(임상 1/2a상 준비)’를 개발 중이다. 이명재 아이진 CTO(기술책임자)는 “특허권이 상용화된 RNA 설계기술과 자체적으로 확보한 면역증강시스템을 개량해 만든 전달 기술로 백신 후보물질을 만들었다”고 설명했다. ◇ 아이진·에스티팜, RNA 신약 생산까지 책임진다RNA 생산 기술에 대한 투자도 이어지고 있다. 에스티팜은 ‘지질나노입자’(LNP)기반 코로나19 mRNA 백신 ‘STP-2104’(연내 임상 1상 시험계획)를 개발하고 있다. 2025년 말까지 1500억원을 투입해 RNA 치료제 원료인 올리고핵산 공장을 확충한다. 현재 올리고핵산의 연간 생산량(250~700kg)보다 최대 7.7배까지 늘어날 전망이다.아이진은 최근 미국 mRNA 위탁개발생산(CDMO)전문기업 ‘트라이링트’(TriLink)로부터 mRNA 생산 기술을 인수했다. 한국 BMI의 제주공장을 통해 직접 임상용 코로나19 백신을 생산할 예정이다. 이명재 CTO는 “mRNA 제조부터 생산까지 원스톱 체계를 마련 중”이라며 “향후 CDMO 능력을 갖춘 바이오 기업으로 성장하기 위한 전략을 세우고 있다”고 말했다.
- 국산 첫 mRNA 코로나 백신, 성패 결정짓는 3대요소
- [이데일리 김명선 기자] 국산 첫 mRNA(메신저 리보핵산) 코로나19 백신이 시동을 걸었다. 이미 전 세계적으로 자리 잡은 화이자와 모더나 백신의 뒤를 이을 수 있을지 관심이 쏠린다.지난 24일 K-mRNA에서 임상 개발을 맡은 에스티팜은, 식품의약품안전처에 mRNA 코로나 백신 후보물질 ‘STP2104’의 임상 1상 시험계획신청(IND)을 신청했다고 밝혔다. 에스티팜(237690)은 식약처 승인을 받으면 내년 1분기부터 만 19~55세의 건강한 성인 30명 이상을 대상으로 다국가 임상 1상을 시작할 계획이다. 내년 상반기 조건부 허가가 목표다. 개발에 성공만 한다면 mRNA 백신 기술 자립화로 백신 주권을 실현할수 있게 된다. 국산 첫 mRNA(메신저 리보핵산) 코로나19 백신이 시동을 걸었다. (사진=픽사베이)◇핵심 기술 특허 돌파가 관건…“특허 논란 여지는 아직 남아”백신개발 성공을 위한 첫번째 관문은 에스티팜이 백신 개발 기술 ‘특허’를 어떻게 돌파하느냐다.기초과학연구원(IBS)에 따르면 백신에 사용되는 mRNA는 자연 mRNA를 모방해 만든 인공 mRNA다. 코로나 mRNA 백신은, 스파이크단백질 유전정보를 담은 mRNA가 사람 세포로 들어가 스파이크단백질을 만드는 방식으로 작동한다. 사람 몸은 mRNA를 침입자로 인식해 항체를 만든다. 그런데 면역반응이 과하게 나타나면 부작용이 생긴다.‘변형핵산’ 특허가 mRNA 백신 핵심으로 자리잡은 이유다. 화이자와 모더나는 ‘유사 유리딘을 활용해 면역원성을 감소시키는 방법’이라는 특허를 원천 특허기업인 셀스크립트에서 들여왔다. 원래 해당 기술 특허는 펜실베이니아 대학이 보유하고 있었다. 이후 셀스크립트는 특허 권리를 이전받았고, 모더나와 화이자 공동개발사 바이오엔테크는 셀스크립트로부터 다시 기술을 이전받아 사용할 수 있게 됐다. 전 세계적으로 특허는 2030년까지 걸려 있다고 알려졌다.에스티팜은 셀스크립트 특허를 사오지는 않았다. 대신 이 특허를 회피한 구조체의 국내 특허를 출원했다고 10월 IR을 통해 밝혔다. 다만 어떤 부분을 어떻게 회피했는지는 밝히지 않았다.또다른 mRNA 백신 핵심 기술은 지질나노입자(LNP) 기술이다. mRNA 백신의 핵심은 mRNA를 잘 전달하는 것이다. 그런데 mRNA는 온도나 화학물질 등 외부 환경에 매우 취약하다. mRNA 백신 개발사들이 LNP 기술 도입에 관심을 쏟는 이유다. LNP 제조 기술은 미국 아뷰투스와 스위스 제네반트 사이언스 등 몇 개 기업이 독점한다. 화이자는 제네반트로부터 기술을 도입했다.에스티팜은 해당 특허에서는 자유로울 것으로 보인다. 지난 4월 에스티팜은 제네반트와 비독점적 기술도입 계약을 맺었다. 이로써 제네반트 기술을 이용해 코로나19 mRNA 백신을 개발하고 생산할 수 있게 됐다. 다만 한국과 일본 등 아시아 12개국으로 사용이 한정된다.그러나 mRNA 백신의 특허가 복잡한 만큼 이후에 특허 논란이 발생할 여지는 있다. 제약업계 관계자는 “mRNA 백신은 특허 회피가 관건이라 특허 문제가 발생할 가능성은 크다. 임상 중간에 특허 문제가 발생하면 처음으로 다시 돌아가야 한다”고 설명했다.◇적은 용량으로 효능 입증, 정부 역할도 관건다소 적은 용량으로 효능을 입증할 수 있을지도 관전 포인트다. 큐어백의 코로나19 mRNA 백신 후보물질 ‘CVnCoV’ 임상 3상 결과 예방률이 50%가 되지 않아 10월 유럽의약품청(EMA) 승인신청을 철회했다. 당시 예방효과가 낮았던 원인으로 일각에선 백신 투여 용량이 소량이었던 점을 꼽았다. 큐어백 투여 용량은 1회에 12㎍(마이크로그램)이었다. 반면 화이자와 모더나 용량은 각각 30㎍, 100㎍이다.에스티팜은 임상 1상에서 25㎍, 50㎍ 용량을 단계적으로 투여할 계획이다. 화이자 백신과 용량이 비슷하다. 다만 용량의 많고 적음이 중요한 게 아니라, 제조사가 항체 생성률을 최대한 높일 수 있는 용량을 제대로 설정했는지가 중요하다는 주장도 나온다.정부의 전폭적인 지원여부도 국내 첫 mRNA 코로나19 백신 개발의 성패를 좌우할 것이라는 의견도 제기된다. 앞서의 제약업계 관계자는 “다국적 임상이 원활하게 진행될 수 있도록 국가적 차원의 노력을 기울여야 한다. 개발된 이후에는 백신을 구매해주고, 부작용이 발생했을 때 국가가 책임을 지는 등 제도적인 배려도 보장돼야 한다”고 말했다.미국 정부는 OWS(Operation Warp Speed)를 통해 개발, 임상시험, 보급과정 전 분야에서 정책적 지원을 아끼지 않았다. 한국보건산업진흥원은 6월 발간한 ‘미국의 코로나19 백신 정책 동향 및 시사점’에서 “OWS의 개발지원 아래 생산된 백신들은 모두 미국 정부에 우선적으로 할당하도록 규정했다. 미국 정부는 코로나19 백신 확보를 위해 제약회사와 관련 기업들에 공격적인 대규모 지원을 아끼지 않았다”고 밝혔다.(사진=한국보건산업진흥원 보고서 캡처)
- mRNA 백신 핵심 특허 또있다, 화이자·모더나 같은 ‘2P’ 사용[바이오스페셜]
- [이데일리 김유림 기자] 모더나와 화이자가 mRNA 백신에 공통으로 적용한 중요 특허가 지질나노입자(LNP)와 메틸수도유리딘 이외에 또 있는 것으로 확인됐다. 아미노산을 프롤린(proline)으로 치환하는 기술이며, 미국국립보건원(NIH)이 권리를 갖고 있다. 국내 mRNA 백신 개발사들은 해당 특허 해결 방안을 아직 찾지 못한 것으로 파악된다. (자료=특허청 약품화학심사과)오미크론이 우세종으로 떠오르면서, 백신을 새로 만들기 쉬운 mRNA 플랫폼기술의 중요성이 다시 한번 부각되고 있다. 현재 전 세계에서 유일하게 mRNA 백신을 상용화한 기업은 미국 바이오텍 모더나, 미국 빅파마 화이자 단 두 곳에 불과하다. 모더나와 화이자가 mRNA 백신 개발에 성공한 배경에는 치열한 특허 확보가 있다. 세 번째 mRNA 백신 유력 후보였던 큐어백은 메틸수도유리딘 특허 확보를 못했으며 임상 3상에 실패했다. 결국 지난해 12월 미국식품의약국(FDA) 긴급사용승인이 나온 지 1년이 넘어가도록 mRNA 플랫폼을 적용한 코로나19 백신의 추가 개발은 이뤄지지 못하고 있는 상황이다. 메틸수도유리딘은 항원최적화 단계에서 필요하다. 셀스크립트가 2030년까지 전 세계 특허를 보유하고 있으며, 모더나와 화이자는 특허사용료를 지불하고 사용 중이다. 항원최적화 단계에서 모더나와 화이자가 외부에서 들여온 또다른 특허는 일명 ‘2P’가 있다. mRNA 코로나19 백신을 투여하면 항원인 스파이크(S) 단백질의 모양에 맞춰 항체가 만들어진다. 하지만 S 단백질이 그대로 인체에 들어갈 경우 흔들거리면서 구조적 변화가 일어나고 백신 효과가 제대로 나오지 않는다. 이를 해결하기 위해 S 단백질 두 곳의 아미노산을 프롤린으로 치환하는 과정이 필요하다. S-2P 단백질이 되면 구조가 안정화된다. 치환은 일반적으로 어떤 화합물의 분자 중에 포함되는 원자 또는 원자단을 다른 원자 또는 원자단으로 바꾸어 놓는 반응을 뜻한다. S 단백질을 안정화시키는 2P 특허는 미국 국립보건원(NIH) 산하 알레르기·전염병 연구소(NIAID)에서 보유하고 있다. NIH는 글로벌 의약품 시장 70%를 차지하고 있는 미국과 유럽에만 특허를 등록한 상태다. 화이자 공동개발사 바이오앤테크, 사노피, GSK는 NIH와 라이선스 체결을 통해 특허를 확보했다. 모더나는 NIAID와 함께 코로나19 mRNA 백신을 개발했다. 국내에서는 대형제약사들(에스티팜(237690), 한미약품(128940), GC녹십자(006280))이 뭉친 K-mRNA 컨소시엄이 mRNA 코로나19 백신을 개발 중이다. 내년 상반기 상용화를 목표로 하고 있으며, 아직 임상 진입은 하지 못했다. 아이진(185490)은 지난 8월부터 임상 1/2a상을 진행 중이며, 한국 바이오텍 중에서는 개발 속도가 가장 빠르다. 2P 특허 해결 여부와 관련해 에스티팜 측은 “우리가 답변할 수 있는 내용이 아니다”고 답했다. 아이진 관계자는 “특허팀에 확인 결과 한국과 남미, 아시아에서는 NIH가 특허 출원을 하지 않았기 때문에 따로 라이선스 계약을 하지 않아도 사용할 수 있다”며 “아이진이 NIH 특허를 활용하고 있는지는 당장 확인 가능한 사안이 아니며 시간이 좀 필요하다”고 했다. 한 바이오회사 임원은 “메틸수도유리딘 특허는 셀스크립트가 대학교로부터 들여와서 재라이선싱하는 구조라서 사용료를 비싸게 받고 있다”며 “NIH는 영리를 목적으로 하는 기관이 아니기 때문에 미국과 유럽에서만 2P 특허를 건 것으로 추측된다. NIH 특허가 안 걸린 국가에 진출하는 데는 문제가 되지 않을 것”이라고 말했다. 다만 “2P 특허를 정식으로 계약 체결을 하지 않을 경우 한국 및 아시아 한정 백신에 그치게 된다. 미국이나 유럽 공장에서 생산하거나, 임상을 진행할 경우 문제가 발생할 소지도 있다”고 덧붙였다.
- [임상돋보기] 국내 첫 mRNA-LNP 코로나 백신, 임상 1상 신청
- [이데일리 김명선 기자] 한 주(12월 20일~12월 24일) 국내 제약·바이오 업계에서 주목받은 임상이다.◇K-mRNA 컨소시엄, 코로나19 백신 ‘STP2104’ 임상 1상 신청 메신저 리보핵산(mRNA) 백신 개발을 위해 지난 6월 발족한 ‘K-mRNA 컨소시엄’이 본격적인 임상 절차에 들어갔다.컨소시엄에서 임상 개발을 맡은 에스티팜은 식품의약품안전처에 mRNA 코로나 백신 후보물질 ‘STP2104’의 임상 1상 시험계획신청(IND)을 신청했다고 24일 밝혔다. STP2104는 국내 최초로 개발되는 mRNA-LNP(지질나노입자) 코로나 백신이다.‘K-mRNA 컨소시엄’이 개발하는 STP2104는 국내 최초로 개발되는 mRNA-LNP 코로나 백신이다.(사진=픽사베이)STP2104는 변형된 뉴클레오시드를 기반으로 설계된 mRNA다. 에스티팜이 자체 개발한 5‘-Capping reagent(파이브 프라임 캡핑 유사체)인 SMARTCAP®을 사용해 캡핑효과와 전사효과를 높였다. mRNA를 LNP로 감싼 방식이다. 화이자, 모더나 백신과 원리는 같다.에스티팜은 식약처 승인을 받으면 내년 1분기부터 19~55세의 건강한 성인 30명 이상을 대상으로 다국가 임상 1상을 시작할 계획이다. STP2104를 총 2회 투여받은 임상 참여자를 대상으로 안정성과 면역반응을 확인한다. 에스티팜은 내년 상반기에 조건부 허가를 받을 수 있을 것이라고 전망했다.한편 K-mRNA 컨소시엄은 에스티팜, 한미약품, GC녹십자, 한국혁신의약품컨소시엄으로 구성됐다. 한미약품은 코로나바이러스의 스파이크 유전자(DNA)를 합성하고, 에스티팜은 이를 기반으로 실제 스파이크를 만들 mRNA를 합성한다. GC녹십자는 완제품 생산을 맡는다. 9월에는 전문의약품 개발업체인 동아에스티와 바이오 원부자재 업체 이셀도 컨소시엄에 참여했다.◇SK바이오사이언스 코로나 백신, 최종 임상3상 효능평가 시작질병관리청 국립보건연구원이 SK바이오사이언스 코로나19 백신의 임상3상 시험 검체에 대한 효능평가(중화항체 분석)를 이번 주부터 시작한다고 21일 밝혔다.SK바이오사이언스 백신은 합성항원 백신이다. 현재 임상3상 중으로, 국산 코로나19 백신 8개 가운데 가장 단계가 앞서 있다. 이 백신은 내년 상반기 식품의약품안전처의 품목 허가를 목표로 한다.권준욱 국립보건연구원 원장은 “국내 첫 코로나19 백신의 상용화를 위한 마지막 단계이자 가장 중요한 과정이 시작됐으며, 굳건한 민·관 공조체계를 통해 끝까지 최선을 다해 지원하겠다”고 밝혔다.제롬 김 국제백신연구소 사무총장은 “검증된 시험법을 이용한 효능평가는 백신의 사용승인에서 필수적인 부분”이라며 “국제백신연구소는 이 백신이 조속히 상용화돼 국내외에서 사용될 수 있도록 국립보건연구원 등과 협력할 것”이라고 말했다.
- [펨토바이오메드 대해부] ②원천기술 셀샷..'확실한 경쟁우위 확보'
- [이데일리 유진희 기자] 펨토바이오메드의 원천기술은 ‘셀샷(Cellshot)’이다. 3세대 바이오 의약품의 핵심으로 꼽히는 항암 세포치료제(CAR-T, CAR-NK, CAR-PBMC 등) 분야에서 새로운 방향을 제시하는 플랫폼으로 평가된다. 나노 크기의 유리주사기를 통해 유전자를 직접 세포 내에 삽입하는 기술이다. 메신저리보핵산(mRNA) 전달에 필수적인 지질나노입자(LNP)가 필요하지 않다는 특장점을 지닌다. (자료=펨토바이오메드)기존에는 세포 내에 유전물질 등을 전달하기 위해 바이러스 전달체 바이럴벡터를 주로 활용했다. 바이러스의 세포 침투 능력을 이용하는 방식이다. 이 경우 벡터인 바이러스 자체의 독성에 대한 우려가 있다. 올해 들어 연이어 고배를 마시고 있는 유전자치료제도 벡터로 인한 부작용이 문제였다. 바이럴벡터는 고유의 특성에 의해 전달할 수 있는 물질도 한정된다. 각 세포에 일정한 양이 주입되기 어렵다는 점도 한계로 지적된다.셀샷은 영구적인 유전자조작을 목표하는 세포핵 주입 기술인 ‘CS-DNF’와 대량 처리가 가능한 세포질 내 주입 기술인 ‘CS-CCD’로 나눌 수 있다. 먼저 개발된 기술은 세포핵에 직접 유전물질을 주입하는 CS-DNF다. 세포가 주입 장비 속 좁은 통로에 흘러가게 만들고, 이 중간에 유리로 만든 나노주사기를 배치해 물질을 집어넣는 기술이다. 펨토바이오메드는 나노주사기 방식보다 100만배 이상 높은 처리량으로 mRNA를 대상 세포에 주입하는 CS-CCD도 개발했다. CS-CCD는 세포와 물질이 물리적으로 섞이지 않는 상태에서 전기천공을 가해 주입하는 기술이다. 세포와 물질이 섞이지 않으니 배양배지 상태의 세포를 그대로 사용할 수 있다. 세척 과정도 불필요하고 버퍼도 사용하지 않는다. 버퍼에 대한 특허를 회피하고 생산 효율성도 높인 것이다.펨토바이오메드 관계자는 “기존의 전기천공 방식은 물질을 대용량으로 세포 안에 전달은 가능하나 균일하지 못하고, 세포 생존율이 낮은 한계가 있었다”며 “셀샷을 활용하면 공정 효율성과 세포 생존율을 크게 끌어올릴 수 있어 약가도 대폭 낮출 수 있다”고 설명했다. 실제 펨토바이오메드는 셀샷의 편리성, 안전성, 효율성, 상업성 등을 증명하고 있다. 지난 10월 시간당 10억개 세포 이상의 처리속도를 자랑하는 선천성 면역세포(NK세포) 내 mRNA 전달 기술을 개발한 게 대표적인 예다. 연내 시간당 최대 50억개 NK세포에 mRNA를 주입할 수 있는 기술의 고도화를 이뤄낸다는 방침이다. 특히 셀샷은 90% 세포 생존률과 90% 이상의 세포 형질 전환 효율도 달성했다. 이는 기존 전기천공방식의 대용량 유전물질 전달과 비교하면 상당히 높은 세포 생존률이다. 미국 식품의약국(FDA)는 CAR-T 치료제 승인 요건도 훌쩍 뛰어넘는다. FDA는 CAR-T 치료제 승인 요건으로 70% 이상의 세포 생존률과 15% 이상의 CAR 발현 효율을 기준으로 정해두고 있다. 이달 기준으로 셀샷 관련 글로벌 등록 특허는 41건, 출원 특허는 71건이다. 현재 글로벌 경쟁사로는 미국 맥스사이트가 있다. 이 회사는 자체 물질전달 기술인 ‘엑스퍼트’ 기반으로 물질 전달 플랫폼을 라이센싱하고 있다. 전기천공을 기반으로 한다. 맥스사이트의 현재 시가총액은 약 1조 3000억원에 달한다. 맥스사이트는 13개의 전략적 플랫폼 라이선스(SPLs)를 계약했고 75개 이상의 임상 계약을 체결했다. 업계에 따르면 맥스사이트는 임상 진행 상황에 따라 9억 5000만 달러(약 1조 1200억원) 이상의 마일스톤을 예상한다.펨토바이오메드 관계자는 “글로벌 제약·바이오사와 병원 등을 대상으로 연구용 장비와 시스템 판매를 논의하고 있다”며 “궁극적으론 장비 납품이 아닌 CAR-T, CAR-NK, mRNA 등 다양한 치료제 개발 플랫폼 기술수출을 목표로 하고 있다”고 강조했다. (자료=펨토바이오메드)
