제약
코로나 백신 ‘mRNA’ 기술… 악성암 치료제에도 적용
신은진 헬스조선 기자
입력 2022/10/26 08:00
2022 대한약학회 추계학술대회서 국내외 동향 발표 대형 글로벌 제약사 중심 개발, 국내 제약사는 코로나 백신만
코로나19 백신으로 유명해진 mRNA(messenger RNA)는 본래 백신 또는 항암제를 위한 기술이다. mRNA는 필수 유전자가 결핍된 유전자 장애에서 누락된 단백질을 발현할 수 있게 하는 기술이라, 각종 돌연변이로 인해 발생하는 암이나 맞춤형 치료가 필요한 유전자 질환에 효과적인 치료제가 될 것이란 기대를 모은다. 이미 전 세계는 mRNA를 이용한 치료제 개발 경쟁을 시작했다. 2026년 mRNA 세계 시장은 1013억 달러로 성장할 것이란 전망까지 나온다. mRNA는 어떻게 활용될지 살펴보자.
◇DNA 치료제보다 안전하고 유연한 mRNA
mRNA 기반 치료제에 대한 관심이 높아진 건 mRNA 치료제의 다양한 장점 덕분이다. 돌연변이 발생 위험이 큰 DNA 치료제보다 안전하고, 치료 효과가 있는 단백질 발현 효율도 높다.
재료를 조금만 변형해도 전혀 다른 치료제로 만들 수 있어, 진화하는 표적에 적용·수정하기 쉽다. 기존 단백질 치료제나 저분자 화합물에 비해 빠르게 개발할 수 있고, 개발 비용도 상대적으로 저렴하다 보니 개인 맞춤형 치료제나 변이바이러스를 겨냥한 치료제로 활용도가 높다.
장점만 있는 건 아니다. RNA는 핵산분해효소에 의해 분해되기 쉽고, 반감기가 제한돼 있다는 문제가 있다. 저장과 운송을 위해 초저온 환경도 필요하다. RNA 치료제를 표적 유전자까지 전달하기도 어렵다.
다만, 이 같은 한계를 극복하기 위한 노력은 계속되고 있다. 식품의약품안전처 세포유전치료제과 강진욱 박사는 "동결건조분말과 같이 상온에서도 mRNA의 안정성을 높일 수 있는 차세대 제형 기술을 비롯해 지질나노입자 등 RNA를 전달하는 새로운 전달시스템이 많이 개발되고 있다"고 말했다.
◇멀지 않은 mRNA 폐암·췌장암·고형암 치료제
mRNA 기반 치료제 개발은 현재 진행형이다. 해외에서 임상 승인 받아 개발이 진행되고 있는 mRNA 기반 치료제는 총 16개 품목이다. 다만, 임상 2상까지 진입한 품목이 4개뿐이고, 3상에 진입한 품목은 없다.
국내 임상 승인 제품은 훨씬 적다. 최근 개최된 2022 대한약학회 추계학술대회 발표에 따르면, 우리나라에서 mRNA 기반 치료제 임상 시험이 승인을 받은 제품은 10월 현재 총 4개이다. 모더나, 사노피, 로슈, 큐어백 등 모두 해외 대형제약사의 제품이다.
모더나가 개발하고 있는 'mRNA-5671(V941)'는 진행성/전이성 비소세포폐암과 비 고빈도-현미부수체 불안정성(MSI-H) 대장암, 췌장 선암종 치료제이다. 위의 질환들에서 공통적으로 발견되는 KRAS 돌연변이(G12D, G12V, G13D, G12C) 유전자를 표적으로 삼아 암을 치료하는 원리이다. mRNA-5671 단독요법과 면역항암제 '키트루다'와의 병용요법 효과를 확인하는 임상 1상 시험이 2020년 10월부터 진행 중이다.
사노피와 바이오엔텍 공동으로 진행 중인 'SAR441000'은 진행성 고형암을 대상으로 하는 IL-12, 인터페론- α2b, GM-CSF, IL-15 subunit α 유전자 치료제이다. 사노피의 면역항암제 '리브타요'(성분명 세미플리맙)와 병용 효과를 살피는 임상 1상이 지난해 11월 국내 임상허가를 받았다.
로슈와 바이오엔텍의 'RO7198457'는 지난해 11월 임상 2상 승인을 받은 비소세포폐암 치료제이다. 환자특이적 신생암항원(neo-antigen) 10개 유전자를 겨냥한 것으로, 아테졸리주맙 병용요법 임상이 진행 중이다. RO7198457는 미국에서 흑색종, 방광암, 대장암, 삼중 음성 유방암, 신장암, 두경부암 등에 대한 임상시험도 진행하고 있다.
큐어백의 EGFR 돌연변이가 존재하는 4기 폐선암 치료제 'BI1361849'의 치료제의 경우, 임상 1상과 2상이 각각 2015년, 2016년 국내 임상 승인을 받았다.
BI1361849는 2014년 베링거인겔하임과 큐어백이 공동으로 개발을 시작했으나 지난 2021년 베링거인겔하임이 협력 관계 종료 의사를 밝힌 이후, 눈에 띄는 진전이 없는 상태이다.
◇mRNA 치료제 국내 제약사 임상 '0'건… 코로나 백신만 집중
현재 국내 제약사 중 mRNA 기반 치료제 임상 승인을 받은 곳은 없다. mRNA 기반 치료제에 도전하는 국내 기업만 있다. 유한양행, 에스티팜, 삼양홀딩스, 올릭스, 툴젠 등이 mRNA 치료제 개발 의사를 공식적으로 밝힌 바 있다. mRNA 기반 코로나19 백신 임상 승인을 받은 곳은 있다. mRNA 코로나 백신 임상 시험을 진행 중인 곳은 에스티팜, 아이진, 큐라티스 등 총 3곳이다.
큐라티스의 'QTP104'는 지난해 7월 임상 1상 시험 계획을 승인을 받았다. QTP104는 차세대 mRNA 백신(repRNA)이다. repRNA는 자가증폭(self-amplifying)에 관여하는 복제유전자가 삽입돼 기존 mRNA 백신보다 적은 양으로 강력한 면역반응을 유도할 수 있고, 기존 mRNA 백신과 다른 전달물질(지질 무기질 나노 입자 formulation)을 사용해 PEG 관련 알레르기 부작용이 없다는 장점이 있다.
아이진이 개발 중인 'EG-COVID'는 임상 1·2a상 허가를 받았다. 국내와 호주에서 임상 1상 투여가 완료됐으며, 지난 9월부터 중간결과 분석을 진행 중이다. 아이진 측은 "아직 특이한 이상 반응이나 심각한 부작용 등이 발생하지 않았다"고 밝힌 바 있다.
에스티팜의 'STP2104주'는 올해 3월 임상 1상 허가를 받았다. STP2104주는 국산 mRNA 백신 개발을 위해 지난 6월 발족한 K-mRNA 컨소시엄의 결과물로 기대를 모았으나, 본격적인 임상시험은 시작되지 않았다. 제약업계 등에 따르면, 에스티팜은 코로나 환자 감소세 등의 영향으로 임상시험 참여자 모집에 난항을 겪고 있다.
◇DNA 치료제보다 안전하고 유연한 mRNA
mRNA 기반 치료제에 대한 관심이 높아진 건 mRNA 치료제의 다양한 장점 덕분이다. 돌연변이 발생 위험이 큰 DNA 치료제보다 안전하고, 치료 효과가 있는 단백질 발현 효율도 높다.
재료를 조금만 변형해도 전혀 다른 치료제로 만들 수 있어, 진화하는 표적에 적용·수정하기 쉽다. 기존 단백질 치료제나 저분자 화합물에 비해 빠르게 개발할 수 있고, 개발 비용도 상대적으로 저렴하다 보니 개인 맞춤형 치료제나 변이바이러스를 겨냥한 치료제로 활용도가 높다.
장점만 있는 건 아니다. RNA는 핵산분해효소에 의해 분해되기 쉽고, 반감기가 제한돼 있다는 문제가 있다. 저장과 운송을 위해 초저온 환경도 필요하다. RNA 치료제를 표적 유전자까지 전달하기도 어렵다.
다만, 이 같은 한계를 극복하기 위한 노력은 계속되고 있다. 식품의약품안전처 세포유전치료제과 강진욱 박사는 "동결건조분말과 같이 상온에서도 mRNA의 안정성을 높일 수 있는 차세대 제형 기술을 비롯해 지질나노입자 등 RNA를 전달하는 새로운 전달시스템이 많이 개발되고 있다"고 말했다.
◇멀지 않은 mRNA 폐암·췌장암·고형암 치료제
mRNA 기반 치료제 개발은 현재 진행형이다. 해외에서 임상 승인 받아 개발이 진행되고 있는 mRNA 기반 치료제는 총 16개 품목이다. 다만, 임상 2상까지 진입한 품목이 4개뿐이고, 3상에 진입한 품목은 없다.
국내 임상 승인 제품은 훨씬 적다. 최근 개최된 2022 대한약학회 추계학술대회 발표에 따르면, 우리나라에서 mRNA 기반 치료제 임상 시험이 승인을 받은 제품은 10월 현재 총 4개이다. 모더나, 사노피, 로슈, 큐어백 등 모두 해외 대형제약사의 제품이다.
모더나가 개발하고 있는 'mRNA-5671(V941)'는 진행성/전이성 비소세포폐암과 비 고빈도-현미부수체 불안정성(MSI-H) 대장암, 췌장 선암종 치료제이다. 위의 질환들에서 공통적으로 발견되는 KRAS 돌연변이(G12D, G12V, G13D, G12C) 유전자를 표적으로 삼아 암을 치료하는 원리이다. mRNA-5671 단독요법과 면역항암제 '키트루다'와의 병용요법 효과를 확인하는 임상 1상 시험이 2020년 10월부터 진행 중이다.
사노피와 바이오엔텍 공동으로 진행 중인 'SAR441000'은 진행성 고형암을 대상으로 하는 IL-12, 인터페론- α2b, GM-CSF, IL-15 subunit α 유전자 치료제이다. 사노피의 면역항암제 '리브타요'(성분명 세미플리맙)와 병용 효과를 살피는 임상 1상이 지난해 11월 국내 임상허가를 받았다.
로슈와 바이오엔텍의 'RO7198457'는 지난해 11월 임상 2상 승인을 받은 비소세포폐암 치료제이다. 환자특이적 신생암항원(neo-antigen) 10개 유전자를 겨냥한 것으로, 아테졸리주맙 병용요법 임상이 진행 중이다. RO7198457는 미국에서 흑색종, 방광암, 대장암, 삼중 음성 유방암, 신장암, 두경부암 등에 대한 임상시험도 진행하고 있다.
큐어백의 EGFR 돌연변이가 존재하는 4기 폐선암 치료제 'BI1361849'의 치료제의 경우, 임상 1상과 2상이 각각 2015년, 2016년 국내 임상 승인을 받았다.
BI1361849는 2014년 베링거인겔하임과 큐어백이 공동으로 개발을 시작했으나 지난 2021년 베링거인겔하임이 협력 관계 종료 의사를 밝힌 이후, 눈에 띄는 진전이 없는 상태이다.
◇mRNA 치료제 국내 제약사 임상 '0'건… 코로나 백신만 집중
현재 국내 제약사 중 mRNA 기반 치료제 임상 승인을 받은 곳은 없다. mRNA 기반 치료제에 도전하는 국내 기업만 있다. 유한양행, 에스티팜, 삼양홀딩스, 올릭스, 툴젠 등이 mRNA 치료제 개발 의사를 공식적으로 밝힌 바 있다. mRNA 기반 코로나19 백신 임상 승인을 받은 곳은 있다. mRNA 코로나 백신 임상 시험을 진행 중인 곳은 에스티팜, 아이진, 큐라티스 등 총 3곳이다.
큐라티스의 'QTP104'는 지난해 7월 임상 1상 시험 계획을 승인을 받았다. QTP104는 차세대 mRNA 백신(repRNA)이다. repRNA는 자가증폭(self-amplifying)에 관여하는 복제유전자가 삽입돼 기존 mRNA 백신보다 적은 양으로 강력한 면역반응을 유도할 수 있고, 기존 mRNA 백신과 다른 전달물질(지질 무기질 나노 입자 formulation)을 사용해 PEG 관련 알레르기 부작용이 없다는 장점이 있다.
아이진이 개발 중인 'EG-COVID'는 임상 1·2a상 허가를 받았다. 국내와 호주에서 임상 1상 투여가 완료됐으며, 지난 9월부터 중간결과 분석을 진행 중이다. 아이진 측은 "아직 특이한 이상 반응이나 심각한 부작용 등이 발생하지 않았다"고 밝힌 바 있다.
에스티팜의 'STP2104주'는 올해 3월 임상 1상 허가를 받았다. STP2104주는 국산 mRNA 백신 개발을 위해 지난 6월 발족한 K-mRNA 컨소시엄의 결과물로 기대를 모았으나, 본격적인 임상시험은 시작되지 않았다. 제약업계 등에 따르면, 에스티팜은 코로나 환자 감소세 등의 영향으로 임상시험 참여자 모집에 난항을 겪고 있다.