[메디게이트뉴스 서민지 기자] 최근 CAR-T 치료제 킴리아주(Kymriah)의 품목허가로 세포치료제 연구개발 활기가 더욱 증폭되고 있으나, 여전히 체내 작용 예측이 어려우며 짧은 보관 기간, 대량생산 불가능으로 인한 비싼 가격 등이 한계로 존재하고 있다.

26일 제약바이오업계에 따르면, 국내 바이오벤처들이 특허 기술 플랫폼을 통해 이 같은 한계를 극복한 혁신 세포치료제 개발에 적극적으로 나서고 있다.

2018년 설립된 큐라미스는 세포융합(Cell Fusion)기술을 이용해 듀시엔형 근이영양증 치료제를 비롯한 희귀난치성치료제를 개발 중이다.

세포융합은 건강한 줄기세포와 병들거나 사멸한 줄기세포의 융합을 유도해서 사멸세포를 회복시키는 기술이다.

이는 인위적인 작용으로 보이지만, 이미 태반, 수정체, 정자, 난자, 근육 등 우리 몸 전반에서 일어나는 작용이다.

성정준 대표는 "대표적으로 근육섬유는 일반 조직과 달리 근원세포 융합을 통해 생성된 다핵세포로 구성돼 있다"면서 "현재 퇴행성질환 줄기세포치료제의 한계를 극복하기 위해 세포융합을 도입하는 방식으로 치료제를 개발 중"이라고 밝혔다.

실제 우선 세포융합을 통해 세포 사멸 억제 단백체와 그 전사인자 등이 증가되는 것을 확인했으며, 세포사멸 억제 전사인자가 세포 융합 후 손상된 세포로 이동해 유전체에 결합하는 것까지 입증했다. 또한 손상된 세포의 미토콘드리아가 형태학적으로 회복해 그 기능이 정상세포 수준으로 회복하는 것으로 나타났다.
 

성 대표는 "인비트로 시험에서 세포융합시 회복효과를 확인했으며, 마우스 실험을 통해 척수조직 투여시 안전성을 확보했다. 예비독성평가에서도 안전성을 확인했다"면서 "현재 듀시엔형 근이영양증을 1차 적응증으로 연구하고 있으며, 높은 디스트로핀의 발현과 근육 회복 효과를 확인했다"고 설명했다. 

해당 질환이 디스트로핀의 결핍에 의한 병이기 때문에 세포융합으로 디스트로핀의 유전자를 생성시켜주는 방식의 치료제를 적용한 것이다. 기존의 치료제들은 디스트로핀 자체가 커 이를 일부만 넣는 방식이어서 효과가 제한적이지만, 큐라미스는 세포에 퓨전능을 달고 근육조직에 직접 주사해 일반 줄기세포 대비 디스트로핀 발현 양을 증가시켜 효과가 증폭되는 것으로 나타났다.

성 대표는 "기존 허가된 치료제 중 디스트로핀이 발현되더라도 기능적인 회복은 보여주지 못했는데, 세포융합능을 강화하는 방식의 줄기세포치료제를 적용시 기능적 회복까지 도울 수 있는 것으로 확인했다"면서 "조직 재생과정에서 일어나는 자연적 현상을 이용해 세포융합능력을 증폭하는 안전한 기술인만큼 상용화 성공을 확신한다"고 강조했다.

이어 "비록 새로운 개념의 줄기세포 치료제이기 때문에 규제기관 허가에 있어서 많은 난항이 있을 것으로 보이지만, 이를 극복할 수 있는 플랜이 있다. 게다가 이는 희귀의약품 지정이 되면 임상 1,2상만으로 허가가 가능할 전망"이라면서 "추후 파긴슨, 심부전 등 신경퇴행성 질환과 알츠하이머 치매 등으로 적응증을 확대해 나갈 예정"이라고 밝혔다.

지앤지셀도 줄기세포 분리, 관류배양, 세포외소포 수득 기술 등을 통해 세포치료제의 한계를 극복해 상용화에 성공하겠다는 계획이다.
 

이상수 대표는 "국내 세포치료제가 2019년 기준 10개, 16개 품목이 있으나 780억원의 매출에 그쳤다. 이들의 시가총액은 3조 1400억원인데, 이는 다른 의미로 산업화 단계에 진입하지 못했다는 의미"라고 말했다.

이 대표는 "세포치료제 특성상 짧은 보관기간, 대량생산 불가 등으로 가격이 비싸며, 체내 작용 예측도 어렵다"면서 "자체 플랫폼을 통해 매출이 나오는 세포치료제 회사를 만들기 위해 지앤지셀을 출범했다"고 밝혔다.

지앤지셀의 플랫폼은 총 4가지다. 우선 효소처리 없이 세포 분리할 수 있는 원천기술이 있다. 이를 통해 고역가 줄기세포를 대량으로 얻을 수 있는데, 현재까지 확인한 바로는 10만셀을 7조2000억개까지 증식시킬 수 있다.

또한 관류배양을 모토로 하고 있다. 이 대표는 "무혈청 배양방식으로, 바이오 리액터 관류적용시 기존 배양에 비해 30배가 넘는 세포외소포 수득이 가능하다"면서 "세포외소포의 장점은 부작용에서 자유롭고 체내 들어가면 작용 예측이 가능하다는 것이다. 또한 임상적용이 보다 쉽고, 대량생산도 가능하다"고 설명했다.

세포외소포 정제 기술은 물론 세포은행을 자체적으로 가지고 있어 출시 비용을 대폭 절감해 세포치료제를 상업화·기성품화할 수 있을 것으로 내다봤다.

현재 R&D파이프라인은 아토피피부염과 퇴행성관절염이 대표적이며, 인비트로시험에서 T셀증식 억제와 염증성 사이토카인 억제 능력을 확인했다. 또한 아토피 중증 전이가 50% 이상 감소했고 면역세포 침윤과 사이트카인 감소도 70%에 달했으며, 소양감 개선과 피부장벽기능 등도 상당 부분 개선된 것으로 나타났다.

이 대표는 "줄기세포 분기와 관류배양, 세포외소포 수득 기술 등을 통해 대량 생산은 물론 안정성이 확대돼 유효기간도 길어져 수출, 재고관리 등도 수월해질 것"이라며 "추후 상용화시 이커머스, 원격의료 등을 통해 유통비용도 낮춰 각각 연 1조원이 넘는 아토피피부염과 퇴행성관절염 시장에 도전장을 낼 것"이라고 밝혔다.

이외에도 많은 국내 바이오벤처사들이 생물학적 활성을 증진시키는 무이종 배양기술을 활용하거나, 약물전달물질로서의 효능을 극대화한 3세대엑소좀 기술 등을 활용해 기존의 세포치료제 한계를 극복하는 신약을 적극 개발 중에 있다.