기사입력시간 21.03.22 06:26최종 업데이트 21.03.22 13:58

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지아이셀, '보조단백질 플랫폼'으로 부작용 없는 저렴한 NK세포 항암신약 개발 중

[바이오 CEO 인터뷰] "암유래 먹이세포·유전자변형 없이 고효율 항암제 가능...해당 기술로 코로나19 백신 개발도 추진"

[메디게이트뉴스 서민지 기자] 지난해 코로나19 팬데믹에 따라 셀트리온 렉키로나주 등이 나오면서 항체치료제에 대한 국민적 관심이 높아졌고, 최근 녹십자랩셀의 2조원대 초대형 기술수출로 NK세포치료제 연구개발에 대한 가치도 큰 폭으로 상승하고 있다.

이 같은 바이오 분야에서 중요한 것은 핵심단백질이라고 불리는 싸이토카인 보조단백질인데, 일반적으로 암 유래 먹이세포를 같이 키우거나 유전자 변형을 가하는 방식을 사용하기 때문에 안전성 이슈가 나오고 있는 실정이다.

지아이셀 홍천표 CEO(대표이사)·민병조 COO(사장)·안인복 이사는 최근 인터뷰에서 안전성 이슈 없이 면역세포를 잘 키우는 보조단백질 플랫폼을 구축, 이를 통해 NK세포 면역항암제, 자가면역치료제, 코로나19 백신 등을 연구개발 중이라고 밝혔다.
 
사진 = 왼쪽부터 지아이셀 홍천표 CEO(대표이사), 민병조 COO(사장).

지아이이노베이션의 자회사, 보조단백질 플랫폼 제시 

지아이셀은 지아이이노베이션의 자회사로, 장명호 지아이이노베이션 대표·지아이그룹 의장이 2018년 10월 설립했다. 면역학자이자 지아이셀 CSO 장명호 의장의 아이디어에서 출발한 최첨단 단백질 공학 플랫폼을 통해 혁신 세포치료제를 개발하는 것을 사명(미션)으로 한다. 지아이이노베이션은 2017년 설립된 바이오기업으로, 면역항암제 후보물질 GI-101을 중국에, 알레르기 질환 치료후보물질 GI-301을 유한양행에 기술수출하면서 국내 비상장 바이오기업으로는 처음으로 누적 기술수출 약 2조2480억원을 달성했다.  

지아이셀은 현재 82명의 직원 중 절반인 41명이 연구개발(R&D), 18명이 GMP를 담당하며, R&D 담당 인력 중 37%가 박사급 인력으로 구성돼 있다. 핵심 플랫폼과 기술은 4가지로, ▲보조단백질 스크리닝·엔지니어링 플랫폼, Immune Cell pure Expander·NK pure Expander ▲면역항암제, T.O.P NK·X-Press T·Nano NK ▲염증성 질환 치료제, Drone Treg ▲코로나19 백신, GICOV VAX 등이다.

회사측은 우선 지아이셀의 가장 큰 강점으로 세포치료제 공정 중 NK세포와 T세포를 잘 증식시킬 수 있는 보조단백질 플랫폼을 제시했다. 국내외 무수한 바이오업체가 있으나 타겟 면역세포를 고활성이면서 고순도, 고증폭이 가능하도록 하는 보조단백질 플랫폼을 가진 곳은 자사 뿐이라는 이유에서다.

안 이사는 "NK세포와 T세포를 잘 증식시키는 핵심단백질을 보조단백질이라고 한다. 이를 잘 골라야 효율적으로 면역세포를 키울 수 있다"면서 "현재 경쟁사들은 이를 키울 때 암 유래 먹이세포를 같이 키우거나 성능을 높일 목적으로 유전자 변형을 가한다. 이럴 경우에는 안전성 이슈가 발생할 수밖에 없다"고 설명했다.

안 이사는 "지아이셀의 보조단백질 플랫폼을 적용하면 암유래 먹이세포나 유전자변형 없이도 순수하게 NK세포를 높은 성능으로 키울 수 있다"면서 "이를 통해 항암활성을 극대화 시킨 NK세포가 T.O.P NK 면역항암신약"이라고 말했다.
 
 사진 = T.O.P NK치료제의 공정 모식도(지아이셀 제공).

지난해 10월 50리터 배양에 성공한 데 이어 올해 안으로 200리터 스케일업

T.O.P NK치료제의 공정 모식도에 따르면, 건강한 혈액을 받은 후 NK세포를 분리하고, 분리된 세포를 지아이셀의 독자적 보조단백질 플랫폼을 이용해 증폭시켜 만든다. 이후 세포만 뽑아 얼린 후 보관하다가 이를 녹여 환자에게 투약하는 방식이다.

독자적 보조단백질 플랫폼 구현 뿐 아니라 전 공정이 자동화, 기계화돼 있어 퀄리티가 일정하고, 오염 이슈가 없는 것이 장점이라고 회사측은 설명했다.

홍 대표는 "최근 2조원대 기술수출을 한 녹십자랩셀을 비롯해 많은 회사들이 NK세포를 개발하고 있다. 그러나 NK세포 개발 기업 대부분이 암 유래 먹이세포도 같이 키우는 방식이기 때문에 먹이세포를 같이 키워야 해서 공정이 복잡하고 비용도 더 많이 든다"며 "더욱이 성장 과정에서 NK세포가 암세포를 죽이면서 정작 최종 NK세포에는 암세포를 죽일 총알(그랜자임과 펄포민)이 없을 수 있으며, 최종 제품에 암 유래세포가 나올 가능성도 있다"고 밝혔다.

또한 "미국의 낸트퀘스트와 페이트 등의 NK세포치료제 개발회사는 성능을 높이려는 목적으로 유전자조작을 한다. 실제 낸트퀘스트는 NK의 CD16이 많이 발현할수록 항암효과가 높아지는 것을 착안해 해당 유전자를 조작하는데, 이 과정에서 안전성 이슈 가능성이 있다"면서 "반면 자사의 T.O.P NK치료제는 유전자조작 없이도 CD16을 동등하게 발현시킬 기술을 갖추고 있다"고 설명했다.

이 때문에 T.O.P NK치료제는 잠재적 안전성 이슈가 없어 장기추적(유전자조작 세포치료제의 경우 10-15년)을 해야 하는 규제적 측면에서도 자유롭다고 부연했다. 

고활성의 NK를 잘 키우려면 보조단백질 기술과 함께 이를 잘 스크리닝하는 것이 중요한데, 지아이셀은 고순도 도출여부를 스크리닝하는 NK퓨어 익스펜더 플랫폼을 가지고 있다. 이를 통해 NK세포치료제의 일반적인 적응증인 혈액암은 물론, 유방암, 삼중음성유방암, 폐암, 간암, 췌장암 등 고형암도 타겟팅할 정도로 활성이 좋은 편이다. 생체 외 시험을 통해 평가 시, 혈액은 90%정도며, 유방암, 췌장암 등은 80% 정도다. 

올해 전임상을 마치고 내년 하반기 임상 1상에 들어갈 예정이며, 치료효율 향상을 위한 병용요법도 고려하고 있다. 

치료제 개발에 있어 생산성이 높지 않으면 상용화가 어려운데, 지아이셀은 최대 2만 3000배의 고증폭이 가능한 기술을 갖추고 있어 단가를 대폭 낮출 수 있다고 밝혔다. 민 사장은 "1개의 세포를 30일간 키우면 2만 3000개까지 증가시킬 수 있다. 즉 한 달만에 수십~수백번의 투약이 가능한 양까지 증폭할 수 있다는 것"이라며 "지난해 10월 50리터 배양에 성공한 데 이어 올해 안으로 200리터 스케일업이 가능할 수 있도록 연구를 추진하고 있다"고 밝혔다.

민 사장은 "최근 첨단바이오의약품 국내 1호 허가 치료제 킴리아만 해도 3억~5억원대의 투약비용이 발생한다. 우리는 비록 후발주자지만 자사의 보조 단백질플랫폼을 통해 대량생산이 가능한 만큼, 암과 면역질환으로 고통받는 모든 사람들이 금전적인 부담 없이 투약을 받을 수 있는 세포치료제를 마련하는 것이 목표"라고 강조했다. 
 
 표 = 지아이셀 R&D 타임라인(지아이셀 제공).

 항암 파이프라인과 염증성장질환 타겟 파이프라인까지 

지아이셀은 T.O.P. NK의 업그레이드 버전으로 나노파티클 안에 화학항암제를 포함하는 NANO NK, CD8세포를 활성화·증폭시키는 기술이 적용된 X-Press T 등의 항암 파이프라인도 보유하고 있다. 

뿐만 아니라 염증성장질환 타겟하는 드론 T렉 파이프라인을 갖추고 있다. 적재적소에 배달하는 드론의 특징에 착안해 원하는 염증에 타겟하는 치료제 개발을 목표로 한다.

안 이사는 "이는 NK, T세포 보다 증식이 어렵다. 증폭이 어렵고 혈액 내에 1%정도만 존재하기 때문에 대량생산이 불가능해 상업화도 사실상 어렵다"면서 "이 같은 문제에 착안해 특정 마커를 잘 발현시키는 드론 T렉을 개발, 염증성장질환을 적응증으로 하는 신약을 개발 중"이라고 했다.

이어 "보조단백질 기술을 이용한 증폭 뿐만 아니라 투약 세포수를 낮춰 상업화 가능성을 높일 예정이며, 염증성 장질환에 성공하면 관절염, 아토피 등 다양한 자가면역질환으로 확장시켜 나갈 예정"이라고 밝혔다.
 
현재 휴미라 등의 치료제가 있으나 안티드럭·안티바디로 3번밖에 맞지 못하는 문제가 있다. 안 이사는 "드론티렉은 안티드럭·안티바디 생성을 억제할 수 있기 때문에 휴미라와 티렉을 병용하는 방식으로 효과를 극대화할 수 있을 것"이라고 설명했다.

지아이셀은 단백질을 기반으로 한 코로나19 백신도 개발 중이다. 현재 화이자, 모더나, 아스트라제네카, 노바백스 등이 조건부 허가로 백신을 시판하고 있으나, 변종에 대비해 팬데믹을 클로저(종식)하기 위해서는 추가적인 백신이 필요하다는 판단에서다.

홍 대표는 "코로나19 백신의 원리가 항원이 몸에 들어가 항체를 만들고 코로나19 바이러스가 들어올 때 스파이크 단백질(프로틴)에 붙어 방어하는 것이다. 그러나 이는 스파이크 프로틴이 온전할 때 가능한 것으로, 변이바이러스는 방어하지 못한다"면서 "현재 자사가 개발하는 코로나19 백신에는 N프로틴을 적용, 변이가 발생해도 대응할 수 있는 백신"이라고 설명했다.

홍 대표는 "아직 비임상 단계지만 기술에 대한 우수성을 인정받아 많은 국가기관과 협력 연구를 진행 중이며, 국제백신연구소(IVI)와 공동연구 협약도 맺었다"면서 "올해 남아공변이바이러스 등에 대한 효과 테스트를 진행한 후 개발도상국 위주의 임상을 진행해 내후년에는 시판이 가능하도록 할 예정"이라고 밝혔다.

한편 지아이셀은 올해 상반기 시리즈B를 마무리한 후 내년 하반기 상장에 나설 계획이다. 동시에 독자적인 플랫폼으로 구현한 바이오신약 개발 기술 수출도 적극적으로 추진할 방침이다.
 
홍천표 CEO

POSTECH(포항공대) 박사
이화여대 박사후연구원(Post-doc)
ADA 펠로우십 PI
미네소타대학 연구원(Post-doc association)

민병조 COO

고려대  
동아제약 PM
동아ST 바이오플랜트매니저
DM바이오 CEO

서민지 기자 (mjseo@medigatenews.com)
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