[메디게이트뉴스 서민지 기자] 2021년은 코로나19 팬데믹 여파로 제약바이오산업 분야의 관심과 지원이 가장 집중된 한 해였다.
국산 코로나19 백신, 치료제를 개발하는 바이오기업 뿐만 아니라 항암제, 자가면역질환 치료제, 희귀난치질환 치료제 등 언멧니즈(Unmet needs) 분야의 혁신신약을 만들기 위해 고군분투해온 굴지의 K-바이오기업의 성과도 재조명되는 시기였다.
메디게이트뉴스는 글로벌 무대로의 진출을 위해 연구개발(R&D)에 매진하고 있는 다양한 바이오 CEO를 만나 설립계기부터 R&D인프라와 비전, 핵심 플랫폼과 파이프라인, 파이프라인 확장·상용화 계획 등을 들어왔다. 2021년 한 해를 마무리하며 그간 만난 기업들의 연구 성과와 경쟁력을 정리해봤다.
바이오 벤처의 창업을 돕는 '컴퍼니 빌더'라는 취지로, 무수히 많은 벤처들이 좋은 아이디어와 기술을 가졌더라도 경험 부족에서 나온 시행착오 끝에 결국 제품화(실현)하지 못하는 상황이 다반사인 문제를 해결하기 위해 만들어진 곳이다.
삼성종합기술원, LG화학, 대웅제약 등에서 연구기획·인허가·투자 업무와 벤처캐피털에서 투자심사역을 역임한 오성수 대표와 서울의대 졸업 후 서울아산병원 임상연구센터소장, 범부처신약개발사업단장 등을 역임해온 이동호 대표가 의기투합해 설립했다.
오 대표와 이 대표가 함께 '백미'가 될 아이디어(기술)를 선정한 후 이 대표가 연구개발부터 하나의 창업 기업이 필요한 전문인력들을 모아 공동 창업하는 형태로 바이오벤처를 만드는 형태로, 첫 사례는 미국의 노벨의학상 수상자 브루스 버틀러(Bruce A. Beutler) 교수와의 공동창업이다.
현재 이뮤노디자이너스를 출범시켰으며, 버틀러 교수의 연구팀에서 기초연구를 수행하고 이뮤노디자이너스에서 임상단계를 이끄는 방식으로 진행할 예정이다.
핵심 플랫폼은 세포치료제 공정 중 NK세포와 T세포를 잘 증식시킬 수 있는 보조단백질 플랫폼 기술인 ▲보조단백질 스크리닝·엔지니어링 플랫폼, Immune Cell pure Expander·NK pure Expander를 비롯 ▲면역항암제, T.O.P NK·X-Press T·Nano NK ▲염증성 질환 치료제, Drone Treg ▲코로나19 백신, GICOV VAX 등이다.
지아이셀의 보조단백질 플랫폼을 적용하면 암유래 먹이세포나 유전자변형 없이도 순수하게 NK세포를 높은 성능으로 키울 수 있으며, 최대 2만 3000배의 고증폭이 가능한 기술을 갖추고 있어 단가를 대폭 낮출 수 있다고 보고 있다. 즉 경제성과 안전성 확보로 경쟁력이 있다는 의미다.
이를 통해 항암활성을 극대화 시킨 NK세포가 T.O.P NK 면역항암신약을 개발 중이다. 올해 전임상을 마치고 내년 하반기 임상 1상에 들어갈 예정이며, 치료효율 향상을 위한 병용요법도 고려하고 있다. 내년 하반기에는 상장(IPO)도 추진할 계획이다.
닥터노아바이오텍= 기술이전 그치지 않고 블록버스터 개발 꿈꾸는 당찬 CEO
닥터노아바이오텍 이지현 대표는 영국 맨체스터대학 바이오인포매틱스를 졸업한 후 서울대 약학과 박사, 연구교수 이후 바로 창업길에 들어선 새내기(?) CEO지만 글로벌 블록버스터를 직접 만들겠다는 당찬 포부를 가지고 있다. [관련기사= 뇌졸중 등 신경계질환 특화 신약개발…자체 구축 AI로 임상시험 속도·효율↑]
바이오벤처에 머물지 않고 개발한 약을 블록버스터로 만들어 매출이 꾸준히 잘 나오는 회사의 새로운 제약기업모델로 자리매김하고 싶다는 목표다.
닥터노아는 자체적 개발을 통해 대량의 약물 라이브러리를 구축, AI 플랫폼으로 빠르고 정확한 효능 검증을 시행하고 있다. 이와 함께 자동화 분주 장비와 자동화 이미징 장비 등을 마련해 대량의 세포와 약물 준비부터 약물처리, 염색 등의 전처리, 세포 이미징 작업까지 일관적인 데이터 생산을 하고 있다.
체계적인 시스템으로 단일 타겟의 조절만으로 치료가 어려운 신경계 질환 복합신약을 개발 중이며, 단순히 치료에 그치지 않고 '회복'까지 돕도록 했다.
대표적 파이프라인인 뇌졸중 회복제(Stroke Recovery)는 일차치료 이후에도 뇌 부종, 염증이 생기거나 뇌 세포가 사멸하는 것을 회복시킬 수 있도록 신경염증 억제와 신경세포 분화·생산 역할을 하는 약제를 하나의 캡슐에 넣어 개발 중이다. 올해 7월 임상 1상 임상시험계획서(IND)를 신청한 상태며, 내년초 승인이 나는대로 임상에 착수할 계획이다.
현재 많은 제약사들과 공동개발을 통해 벤처가 가지는 경험부족 문제를 배우고 부족한 인프라 지원을 받고 있으나, 어느 정도 결과물들이 나올 것으로 예상되는 오는 2023년에는 기업공개(IPO)를 추진할 방침이다. 중장기적으로는 신약을 직접 개발, 판매, 블록버스터화까지도 추진해 나가겠다는 포부다.
오토파지사이언스: 세포 재활용시스템 오토파지로 혁신신약 개발
최근 오토파지에 대한 연구가 전세계적으로 활발해지면 국내에서는 중견 제약업체인 유영제약 당시 김정주 연구·생산 부문장을 중심으로 오토파지에 대한 연구를 진행했다. 보다 전문적인 연구개발을 추진하고자 스핀오프 형태로 '오토파지사이언스'를 설립했다. [관련기사= 세포 재활용 시스템 '오토파지'로 NASH·황반변성 등 난치성 혁신신약 만든다]
오토파지사이언스 김정주 대표이사·CEO는 현재 오토파지라는 특수한 세포 원리를 활용해 오랜 기간에 걸쳐 진행되는 비알코올성 지방간염(non-alcoholic steatohepatitis, NASH), 염증성 장질환, 황반변성, 퇴행성 뇌질환 등 각종 난치성 만성질환에 대한 신약 개발에 한창이다.
현재 오토파지사이언스의 R&D 파이프라인은 크게 4가지로 분류된다. 먼저 지난해말 국내 임상1상계획(IND)을 식품의약품안전처에 제출한 NASH 치료제(AS-101)를 비롯해 비임상을 추진 중인 황반변성 치료제(AS-301), 효능확인단계인 염증성장질환 치료제(AS-201), POC(개념 증명·Proof of Concept)단계인 퇴행성 뇌질환 치료제(AS-401) 등이 있다. 이와 함께 오토파지 플랫폼에 대한 원천기술을 확보하기 위한 연구도 돌입했다.
현재 NASH 치료제의 임상1상이 순조롭게 진행되고 있으며, 2022년말에서 2023년초쯤 기술이전 또는 상용화 등을 추진할 계획이다.
또한 신생 기업인 만큼 인력, 자본, 정보 등 자원 확보에 있어 어려움이 있으나 최근 투자 유치를 통한 연구원 확충 등으로 파이프라인을 공고히하는 동시에 확장에도 나설 방침이다. 기술 이전 등이 완료될 것으로 예상되는 2023년께는 상장(IPO)도 진행해 그간 해결되지 못한 난치성 질환들에 대한 치료제를 연구개발하는 데 힘쓸 예정이다.
카나프테라퓨틱스: 차가운 종양(Cold tumor)을 뜨거운 종양(Hot tumor)으로 만드는 플랫폼
카나프테라퓨틱스(Kanaph Therapeutics) 이병철 대표는 오랜 기간 글로벌 제약바이오회사에서 해당 분야를 연구한 끝에 지난 2019년 종양미세환경을 극복하는 차세대 면역항암제와 면역질환 치료신약 등의 집중적인 개발을 위해 창업에 도전했다. [관련기사= 차가운 종양에서 뜨거운 종양으로…기존 면역·표적항암제 한계 극복하는 항암신약 플랫폼 개발]
면역세포를 활성화하는 대분자 화합물(Large molecules), 면역억제 요소를 극복하는 저분자 화합물(Small molecules)의 투 트랙 전략을 통해 기존 면역항암제·표적항암제 한계 극복하는 항암신약 플랫폼 개발, 효율적인 종양 박멸 파이프라인을 구축했다.
창업 3년차에 무려 9개의 파이프라인을 마련했는데, 이중 면역종양학(TMEkine)에는 ▲KNP-101: Anti-FAP-IL-12mut(solid tumors) ▲KNP-102: Anti-CD20-IL-12mut(hematologic tumors) ▲Anti-FAP-Cytokine X(solid tumors) ▲Anti-CD20-Cytokine X(hematologic tumors) 등 4가지가 있다. 자가면역질환에는 ▲KNP-301: C3b binder-VEGF binder (wet/dry AMD, DR/DME, and complement pathway related diseases) ▲KNP-302: C3b binder-CD59(dry AMD and complement pathway related diseases) 등 2개의 파이프라인이 있다.
면역종양학(Immuno oncology)·표적항암제(Targeted therapy)인 ▲KNP-501: 4세대 EGFR inhibitor(NSCLC) ▲KNP-502: EP2/4 dual inhibitor(solid tumors) ▲Undisclosed(solid tumors) 등 3가지로 구성돼 있다. 이들 물질은 올해말~내년초 독성시험이 완료된 후 임상시험계획(IND)을 제출해 2023년초에 1상에 들어가는 것을 목표로 한다.
단기 목표는 자체적으로 임상 1상을 2개 정도 마무리한 후 기술 이전하고 나머지 프로그램들은 초기에 기술 수출을 통해 글로벌 파마나 국내외 대형제약사들과 협업을 추진할 예정이며, 중장기적으로 R&D 선순환체계를 이뤄 회사를 확장해 신약개발 성공을 이어나갈 예정이다.
이 과정에서 인력, 자본 등의 제한의 문제를 극복하기 위해 바이오기업들간의 얼라이언스 구축 등의 효율화도 추진할 계획이다.
스파크바이오파마: 혁신신약 발굴 플랫폼으로 NASH·CNS 등 6개 파이프라인 구축
혁신신약(first-in-class drug)을 위해 개발된 기술들이 논문에서 그치고 상용화되지 못하는 데 한계를 느낀 서울대 화학부 박승범 교수는 직접 만든 신약개발 플랫폼을 활용해 환자들의 생명과 건강에 도움이 되는 혁신신약을 만들고자 '스파크바이오파마(SPARK Biopharma)'를 설립했다. [관련기사="저분자화합물로 바이오 신약의 한계 극복…역발상으로 혁신신약 만든다"]
박 대표가 개발한 혁신신약 발굴 플랫폼은 유기합성과 화학생물학에 기반한 원천기술로, ▲분자 다양성을 가지는 의약유사 저분자화합물 라이브러리 'pDOS (privileged-substructure-based Diversity Oriented Synthesis)', ▲세포 내 질환관련 표현형 변화를 선택적으로 탐지하는 형광 프로브 기술 '서울플로어(Seoul-Flour)', ▲ 신약 후보물질의 작용기전을 밝히기 위해 그 표적 단백질을 규명하는 기술 'FITGE' 등이다.
pDOS는 생리활성 천연물들처럼 다양성을 추구하는 의약유사 저분자 화합물라이브러리를 만드는 새로운 신약 후보물질 설계 기술로, 단백질, DNA/RNA 등 생체고분자와의 선택적 상호작용으로 새로운 생리활성 물질을 발굴하는 기반이다. 효과적인 약물 발굴을 위한 서울플로어(Seoul-Fluor)는 유전자 조작 없이 세포 내 생물학적 변화를 선택적으로 탐지할 수 있는 독창적인 유기 형광프로브다. FITGE는 약물의 표적 단백질을 규명할 수 있는 새로운 기술로, 표현형 기반 스크리닝을 통해서 새로운 후보물질을 찾고 약물의 효용성을 확인한 다음 물질의 작용기전을 알아내기 위한 것이다.
이 같은 혁신 플랫폼으로 저분자화합물 기반의 면역항암제와 비알코올성 지방간(NASH) 치료제, 중추신경질환(CNS) 치료제 등 6가지 R&D 파이프라인을 구축했다. 내년에는 SBP-101에 대한 국내와 미국 임상1상을 진행하고 특수성에 따라 단독요법은 물론 병용요법에 대한 연구도 추진할 방침이며, NASH로 인한 염증성 섬유화과정을 줄이는 SBP-302 후보물질에 대한 임상1상도 진행해 나갈 예정이다. 어느 정도 임상 결과가 나오면 2023년~2024년에 신속승인 등을 받은 후 기업공개(IPO)도 고려하고 있다.
루다큐어: 미충족 수요 큰 질환 타겟해 '삶의 질' 올리는 데 기여
루다큐어 김용호 대표는 15년간의 대학에서 통증과 감각질환에 관련된 기초 의생명과학 연구를 하면서 후학을 양성해왔으나, 상용화된 기술이 없어 환자에게 도움을 주지 못하는 문제를 타개하고자 직접 바이오텍을 세우고 안구건조증부터 통증까지 미충족 수요가 큰 난치성 감각이상질환 전반을 아우르는 치료제 개발을 수행하고 있다. [관련기사= 안구건조증부터 통증까지…삶의 질 연관된 '감각이상질환' 치료제 개발]
현재 안구건조증 치료제 후보물질인 RCI001은 가장 빠른 속도로 연구가 이뤄지고 있으며, 내년 국내외 임상1상을 추진해나갈 예정이다. 이와 함께 통증치료제인 RCI002, 아토피치료제 RCI003, 전이성 암 치료제 RCI004, AMD·노인성 황반변성 치료제 RCI005 등의 파이프라인도 비임상 등을 추진해 오는 2023년 임상에 착수할 계획이다.
좋은 신약을 만들어 환자에게 이득을 주는 것이 주된 목표인만큼, 공동연구를 적극적으로 추진해 바이오벤처의 인력, 자원 등의 한계를 극복해나가겠다는 방침이다. 이를 토대로 성과가 어느정도 나오는 2023년에 상장을 추진하고 2024년 확보된 자금으로 미국, 유럽 등 해외시장에 진출할 예정이다.
조양제 기술총괄대표(CTO)는 20년전 저출산·고령화에 따른 인구 감소, 성인백신과 항노화 의약품의 중요성 등을 전망하면서 유원일 대표와 공동으로 아이진을 설립했다.
아이진의 백신 파이프라인은 ▲코로나19 백신 외에도 ▲대상포진 백신 ▲자궁경부암 백신 ▲결핵 백신 등이 있다. 특히 기존에 단백질 기반으로 개발해온 자궁경부암, 결핵 등의 백신을 코로나19에 적용한 양이온성리포좀 mRNA 플랫폼을 활용해 개발 중이다. mRNA 플랫폼을 통해 자궁경부암예방백신을 개발하게되면 신속하게 다양한 바이러스를 변경·대응 가능해 9가까지 나온 레드오션에서 경쟁력을 가질 수 있고, 항원 독성 문제가 있는 결핵백신을 mRNA로 변경시 이를 해결해 대량생산도 가능해질 것으로 전망하고 있다.
백신 뿐 아니라 허혈성 질환 치료제도 개발 중이다. RGD-motif(인체에서 유래한 3개의 아미노산 서열)를 포함하는 폴리펩타이드 성분의 물질 EGT022를 기반으로 허혈성 질환 혁신신약(퍼스트인클래스·First in Class)은 ▲당뇨망막증 ▲욕창 ▲창상 ▲심근허혈·재관류손상 등의 파이프라인이 있다. EG-Decorin으로 욕창에 대한 임상2상을 완료했으며 창상에 대한 임상2상은 진행 중에 있다. 심근허혈·재관류손상 치료신약인 EG-Myocin은 임상 2상을 완료해 현재 결과(데이터)를 분석하는 단계다.
또한 ▲각막상피보호·치유제, ▲정상 안압 녹내장 등의 혁신신약도 개발하고 있으며 이들은 현재 비임상을 진행 중이다.
다양한 R&D 파이프라인 뿐 아니라 이와 관련한 다수의 기술에 대해 특허를 출원, 등록한 상태인만큼, 라이선스인·아웃 전략, 공동연구 등의 전략을 통해 노화로 인한 질병으로 고통받는 환자들의 건강 회복과 삶의 질 향상에 기여하겠다는 포부다.
뉴로비트사이언스: 저분자화합물·프로탁기술 적용 알츠하이머 치매 신약 개발
요양병원장이자 재활의학과 의사로 일해온 뉴로비트사이언스 김수곤 대표는 뚜렷한 치료제가 없어 점점 악화되는 치매 등 중추신경계 손상 환자들을 지켜보는 게 너무 안타까웠고, 결국 직접 혁신신약을 만들고자 비슷한 생각을 가진 의사들과 의기투합해 뉴로비트사이언스를 설립했다. [관련기사= 환자들 재활 치료하다 안타까운 마음…직접 알츠하이머 치매 치료제 개발 나선 의사]
실제 치매의 60% 이상을 차지하는 알츠하이머 질환과 국내 척추질환자 40% 이상인 척추관협착증 등은 증상을 잠시 지연시키거나 더 나빠지지 않게 유지하는 보존적 치료제만 존재하는 상황이다.
뉴로비트의 대표적인 신약 파이프라인은 아밀로이드베타와 타우단백질을 타깃으로 하는 알츠하이머 치료제 저분자화합물 NBS101과 프로탁기술을 활용한 NBS201 등이 있다.
NBS101는 현재 상용화 또는 개발 중인 치료제들에 비해 경제적인 부분에서 경쟁력을 확보한 저분자화합물을 사용하는 것이 특징이다. 인산화과정으로 인한 안전성 문제를 개선하기 위해 인산화효소(Kinase·키네이스 또는 키나아제)를 조절해 인산화를 억제, 응집체를 생성하지 못하게 하는 간접적인 방식의 기전을 채택했다. NBS101의 한계를 더 뛰어넘는 NBS201은 표적항암제처럼 특정 단백질의 분해를 유도하는 방법인 프로탁(PROTACs: Proteolysis Targeting Chimeras)기술을 활용해 아밀로이드와 타우 단백질의 단일 형태의 잔여물까지 분해하는 치료제다.
많은 신약 개발 벤처와 달리 직접 임상3상, 상용화까지 진행시켜 환자들의 신약 접근성을 최대한 끌어올리겠다는 계획이다. 뉴로비트는 오는 2024년 대표적인 치매 치료 후보물질의 1, 2a상 허가신청을 완료한 후 본격적인 임상 궤도에 이르는 2025년 상장(IPO)을 추진할 예정이다.
알테오젠: 똑같은 바이오시밀러로는 글로벌 무대 설 수 없어 '원천기술' 접목
바이오시밀러는 단순히 바이오 오리지널 신약을 따라한 값이 싼 약물이라는 인식이 있지만, 치열한 레드오션의 글로벌 바이오시장에서 경쟁력을 갖추려면 바이오 신약 못지 않은 독자적인 기술력 확보가 필요하다.
국내 1세대 바이오텍인 알테오젠 박순재 대표는 바이오시밀러 편중 현상, 핵심기술 부재, 중국·인도 등 신흥 바이오강자들의 빠른 기술개발 추격과 입지 확대라는 위기를 발빠르게 감지하고, 막강한 연구 인프라를 투입해 NexP™(지속형 단백질 기술) 기술을 시작으로 2세대 항체-약물 접합체 NexMab™ 항체-약물 접합(ADC) 기술, 100여개국 특허를 이끌어낸 재조합 인간히알루로니다제(ALT-B4)를 만든 Hybrozyme 등 핵심 원천기술을 구축했다.[관련기사= 기존 틀 깨고 원천기술 접목한 바이오시밀러로 승부수…알테오젠, K-글로벌제약사 도약할까]
실제 알테오젠이 개발 중인 아일리아의 바이오시밀러의 경우 이미 국내외 기업들이 개발 중이며 3상에 들어간 기업도 있는 상황이지만, 독자적인 제형 특허를 통해 시장을 선점할 것이란 전망을 내놓고 있다.
또한 자사의 신약·바이오시밀러의 SC 제형 변화를 추진과 함께 제형 변화를 필요로 하는 글로벌제약사는 물론, 벤처, 중견회사 등을 대상으로 높은 생산성과 효소 활성도, 우수한 열 안정성과 면역원성 등의 특징을 가진 재조합 히알루로니다제(ALT-B4)의 라이선스 아웃을 추진하고 있다.
알테오젠은 독자적인 원천기술을 활용해 ▲ALT-P1(성장호르몬 결핍증 치료제) ▲ALT-P7(유방암 치료제) ▲ALT-B4(피하주사 변환 용도) ▲ALT-BB4(부종/통증) 등이며, 바이오시밀러 파이프라인은 ▲ALT-L9(습성 황반변성 완화) ▲ALT-L2(유방암/위암) 등 현재 6개의 파이프라인을 보유하고 있다. 이들 파이프라인은 연구 결과에 따라 임상단계에 맞게 기술이전, 공동연구 등을 통해 상용화를 적극 추진할 계획이다.
코로나19 백신 개발도 추진해왔으나 이미 과포화상태인 동시에 경구용 치료제가 상용화를 앞두고 있으며 신기술(mRNA) 독점화가 이뤄지고 있다고 판단, 개발 전환을 꾀했다. 어쥬번트 관련 기술 특허를 확보하고, 3~5년 주기로 나올 신종감염병에 대응할 수 있는 신약 개발에 나서겠다는 방침이다.
매일 서너번 복용을 해야 하는 불편함과 수고로움을 탈피하고자 펩트론만의 혁신 플랫폼인 스마트데포 약효지속성 기술을 고안했고, 이를 토대로 아직까지 실질적인 치료제가 없는 파킨슨병 치료제(PT320)과 전립선암치료제(PT105), 매일 약을 먹기 어려운 당뇨병 및 비만 치료제(PT400 series) 등의 신약 파이프라인을 구축했다.
특히 올해말 임상2상 투약 종료가 예정돼 있는 파킨슨병 신약은 2.8시간에 불과한 엑세나타이드 반감기의 방출 패턴을 조절해 투여 빈도를 2주 1회 정도로 늘렸다.
펩트론은 지난 2019년 매출대비 400%에 이르는 과감한 투자를 통해 연구시설을 확장하고 GMP생산 공장(오송 바이오파크)을 마련했으며, 바이오텍의 한계를 넘기 위해 공동연구를 적극적으로 추진하고 있다.
새로운 신약파이프라인 구축을 위해 공동연구, 오픈이노베이션 등을 적극적으로 활용해 임상 시간 단축, 인력 보완 등을 꾀하고 있으며, 일환으로 최근 하버드대와 알츠하이머 치매에 대한 효능 평가를 진행하고 있다. 또한 미국, 대만, 이스라엘 연구팀과는 외상성 뇌손상(TBI), 다계통위축(MSA) 등에 대한 비임상 연구를 공동으로 수행 중이다.
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