[메디게이트뉴스 서민지 기자] 오토파지(Autophagy·자가소화작용)는 세포의 조절 과정에서 불필요하거나 기능하지 않는 세포 구성성분을 자연적으로 분해하는 파괴 기제로, 60조개의 세포로 이뤄진 체내에서 발생하는 변형단백질, 기능저하 세포소기관, 세포 노폐물 등의 파괴와 재활용에 질서를 제공한다. 몸속에 침투한 세균이나 바이러스를 오토파지를 통해 제거하기도 한다. 

오토파지의 질병 조절 관련 연구가 시작된지는 20여년 남짓이며 본격적으로 전세계의 관심이 이어진 것은 일본 도쿄 공업대학의 오스미 요시노리 교수가 노벨상을 수상한 2016년부터다. 국내 역시 해당 시기를 기점으로 오토파지에 대한 집단지성이 생기고 연구가 확대되면서 투자 유치도 활발해지고 있는 추세다.

국내 중견 제약업체인 유영제약도 당시 연구·생산 부문장인 김정주 부사장을 중심으로 오토파지에 대한 연구를 진행했고, 보다 전문적인 연구개발을 추진하고자 스핀오프 형태로 '오토파지사이언스'를 설립했다. 

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.

오토파지사이언스 김정주 대표이사·CEO는 메디게이트뉴스와의 인터뷰에서 오토파지를 활용한 R&D 파이프라인과 차별점·경쟁력, 그리고 향후 방향성을 소개했다.

"NASH 치료제 타겟 1~2개로는 못 잡아…오토파지로 컨트롤"
 

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.

김 대표는 "현재 전세계적으로 NASH 치료제를 찾고 있으나 워낙 복잡다단한 질환인만큼 대형제약사들도 난색을 표하는 상황이다. '오토파지' 원리가 NASH의 병인 적용에 적절하다고 보고 연구를 본격화했다"고 말했다.

NASH는 음주력과 관계없이 간에 지방 축적, 염증 등이 발생하는 만성질환으로, 최근 서구화된 식습관으로 환자가 많이 늘고 있지만 치료제로 승인된 치료제는 아직 없는 상황이다. 글로벌데이터에 따르면 치료제시장 규모는 오는 2026년 30조원에 이를 것으로 예상된다.

김 대표는 "NASH의 초기 치료를 위해서는 지방층을 억제해야 하고 이후 염증 반응이 나타나면 항염증 작용을, 섬유화까지 이어지면 항섬유화도 필요하다"면서 "병인이 매우 다양해 1~2가지 포인트만 건드려 한계가 존재하기 때문"이라고 설명했다.

김 대표는 "현재 우리가 개발 중인 신약은 3가지 병인을 적절하게 컨트롤 할 수 있도록 설계했다. 동시에 만성질환인 점을 고려해서 오랜 기간에 걸친 안전성도 검증하고 있다"면서 "1년 이상 장기복용시 메스꺼움, 두통 등이 없어야 하는데, 동물시험 단계에서 부작용 사례가 나오지 않았다"고 밝혔다.

실제 작용기전 타겟 확인 시험을 통해 NASH환자에서 저해된 오토파직 플럭스(오토파지 현상의 흐름)가 증진되고 항염증작용이 이뤄지는 것을 확인했다. 이어 효능연구(in vitro)에서 용량 증가시 지방 축적 억제 등 NASH 관련 지표가 개선됐으며, 효력시험(in vivo)에서도 지방간 질환 활성점수와 섬유화면적이 감소되는 효과가 나타났다. 이외에도 약물성 평가에서 다른 기관에 적게 분포하고 간에 선택적으로 작용하는 안전성을 확인했으며, 독성시험에서도 간에 선택적으로 작용하면서 안전한 타겟으로 작용하는 것으로 나타났다.

단독 복용은 물론 앞서 개발되는 약제들과의 병용가능성도 고려해 약물상호작용(DDI)에 대한 평가도 이뤄졌으며, 그 결과 타 약물과의 병용이 가능한 것으로 나타났다. NASH라는 질환은 워낙 난치성인 동시에 복잡한 원인이 있어 약물간 대사, 간섭 등 상호작용 최소화한는 전제 하에 병용에 대해서도 고려한 데 따라 진행한 시험이다.

이 같은 비임상시험 결과를 바탕으로 지난해말 안전성, 최대 용량(내약성)을 보는 임상 1상시행 계획을 식약처에 신청했으며, 1년간의 임상 후 용량이 결정되는 대로 2상을 진행할 예정이다. 2022년말에서 2023년초쯤 기술이전 또는 사용화 등을 고려 중이라고 덧붙였다.

현재까지의 연구개발 실적에 따라 지난해 하반기 75억원의 시리즈A 투자를 유치했으며, 기술 이전 등이 완료될 것으로 예상되는 2023년께 상장(IPO)도 진행할 계획이다.

김 대표는 "해당 약제는 아직 개발된 적 없는 퍼스트인클래스(혁신신약)다. 때문에 작용기전 등 여러 검증절차가 필요하다"면서 "이 같은 이유로 외국 기업들과의 기술이전 등을 논의했으나, 임상 1상을 마치고 2상단계에서 기술이전을 진행시키려고 한다"고 말했다.

NASH·염증성장질환·황반변성·퇴행성뇌질환 등 파이프라인 구축

이와 함께 황반변성, 궤양성대장염, 퇴행성 뇌질환에 대한 임상시험도 적극적으로 추진할 예정이다.
 

올해 황반변성 치료제에 대한 비임상을 마치고 2022년 임상1상, 2023년 임상2상을 진행하며, 염증성 장질환 신약에 대해서는 2022년 비임상에 들어간 후 2023년에는 임상1상에 돌입할 방침이다. 동시에 퇴행성 뇌질환 신약 역시 2022년에 효능확인과 비임상을 추진하고, 오토파지 플랫폼 기술연구를 통한 추가 파이프라인 확장도 이어간다는 계획이다.

김 대표는 "대사성, 퇴행성 등의 질환은 오랜시간 세포가 항상성을 유지하면서 문제가 생기는 것이다. 이미 여러 연구를 토대로 오토파지를 활성화해 특정세포의 발현이나 과활성을 억제해 질환 회복이 가능하다는 가설이 입증되고 있다. 이 같은 데이터를 바탕으로 그간 해결되지 못한 난치성 질환들에 대한 치료제를 연구해나갈 것"이라고 말했다.

그러면서 "신생 기업인 만큼 인력, 자본, 정보 등 자원 확보에 있어 어려움이 있으나 그럼에도, 최근 투자 유치를 통한 연구원 확충 등 올해부터 공격적으로 회사 확장에 나설 것"이라며 "4개 질환에 대한 플랫폼을 공고히 해나가는 동시에 실제 현실적 가치를 보여주는 방향으로 파이프라인 확장에도 힘쓰겠다"고 강조했다.