1000억개 항체데이터로 면역항암제 개발…癌정복 한걸음 더
DATE : 2018.10.17Author : 와이바이오로직스
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올해 노벨상 키워드는 `항체`와 `면역항암제`였다. 두 분야는 현재 제약바이오 업계에서도 가장 뜨거운 이슈다. 노벨생리의학상과 노벨화학상 발표에 누구보다 기뻐했던 사람이 박영우 와이바이오로직스 대표였다. 와이바이오로직스가 노벨생리의학상을 받은 면역항암제와 노벨화학상을 받은 항체 파지 디스플레이 기술 모두를 보유하고 있기 때문이다.
11일 매경미디어센터에서 만난 박 대표는 "요즘 한창 기업설명회(IR) 중인데 `노벨상이 인정한 회사`라는 문구를 추가했다"며 웃었다. 올해 노벨화학상은 프랜시스 아널드 미국 캘리포니아공대(칼텍) 교수와 조지 스미스 미주리대 명예교수, 그레고리 P 윈터 영국 케임브리지대 박사에게 돌아갔다. 아널드 교수는 효소의 유도 진화를, 스미스 교수와 윈터 박사는 항체·펩타이드의 파지 전시(phage display of peptides and antibodies)를 연구한 공로를 인정받았다. 이들의 연구는 인간에게 없는 항체를 생산하는 데 활용되고 있으며, 류머티즘 관절염 등 자가면역질환 치료제로 개발되기도 했다. 작년 한 해 매출 20조원을 올린 세계 1위 바이오의약품 휴미라가 대표적이다.
항체 파지 디스플레이 기술이란 무엇일까. DNA와 RNA 등 유전체 분석 기술은 지난 15년간 눈부시게 발전했다.
15년 전 인간 전체 유전체서열을 분석하려면 10년의 시간과 10조원이 들었지만, 지금은 불과 100만원이면 일주일 안에 결과를 받아볼 수 있다. 반면 같은 기간 항체를 비롯한 단백질 분석 기술은 크게 달라지지 않았다. 그만큼 연구가 어려운 분야라는 뜻이다. 항체 파지 디스플레이 기술은 파지 속에 있는 DNA를 분석해 그와 1대1로 대응되는 항체를 알아낸다.
"DNA와 그 산물인 항체가 1대1로 링크돼 있거든요. 파지 안에 DNA가 있고 그 DNA가 만들어내는 항체는 파지 표면에 `디스플레이`돼 있습니다. DNA를 분석하면 이 항체가 무엇인지 알수 있는 거죠."
한마디로 인간이 원하는 기능과 성능을 가진 단백질을 빠르게 만들고 찾아내는 기술이다. 와이바이오로직스는 이 기술을 기반으로 1000억개 항체 라이브러리를 확보했다. 이는 대부분 치료제를 개발할 수 있는 방대한 데이터베이스로, 국내는 물론 글로벌 경쟁사를 압도할 만큼 엄청난 규모다.
항체 치료제를 개발하려면 1000억개 중 가장 적합한 항체를 찾고 `최적화`하는 것이 중요한데 길게는 2년 이상 소요된다. 와이바이오로직스는 불과 6개월 만에 글로벌 블록버스터 의약품과 같은 최적의 항체를 찾아내며 기술력을 과시했다. 우리나라에서 유일하게 인간 항체 스크리닝 자동화 장비와 기술을 확보하고, 일일이 사람이 찾던 과정을 자동화해 4~6개월씩 걸리던 항체 스크리닝을 2주일 만에 끝낼 수 있는 고속 검색 시스템을 만든 덕분이다.
면역항암제, 자가면역질환 치료제 등이 대표적인 항체 치료제다. 면역항암제가 노벨생리의학상을 수상하면서 와이바이오로직스는 또 한번 주목받았다. 최근 2~3년간 국내외 제약사들이 앞다퉈 면역항암제 연구에 뛰어들면서 와이바이오로직스에도 공동 연구 요청이 잇따랐다. LG생명과학(현 LG화학)과 생명공학연구원에서 30년간 항체를 연구해온 박 대표는 2015년부터 대표를 맡은 후 본격적인 신약 개발에 착수했다.
이중항체 기술인 `앨리스(ALiCE)`를 바탕으로 새로운 항체 치료제를 개발하겠다는 목표다. 2개 중 하나의 항체로 암세포를 잡고, 다른 항체로 T세포를 활성화한다. 기존 항체보다 항원을 더 잘 인식할 수 있기 때문에 항원을 잡는 힘이 세지고, 약물이 혈액 속에 더 오래 머무를 수 있게 해준다.
최근 글로벌 트렌드인 기존 항암제와 `병용투여`를 위해 국산 면역관문 억제제도 개발한다. 박 대표는 "PD-L1을 보유한 암세포는 면역세포인 척하는 `PD-1`을 발동시켜 면역세포의 공격을 교묘히 피해간다"면서 "PD-1과 PD-L1은 암세포에서 보편적으로 발견되기 때문에 이를 표적으로 한 억제제를 개발하면 다양한 종류의 암을 정복할 수 있을 것"이라고 설명했다.
세계적으로 PD-1과 PD-L1에 달라붙어 기능을 차단하고 면역을 정상화하는 항체 의약품을 잇달아 개발 중으로 현재 `옵디보`와 `키트루다`가 시장을 양분하고 있다.
면역 항암제 시장은 2022년 30조원 규모로 성장할 것으로 전망된다.
"기존 항암제는 생존율을 올릴 수 없었는데, 면역항암제는 `완치`시키고 생존율을 올리면서 암치료 패러다임을 바꿨습니다.
`꿈의 항암제`로 불리지만 아직 환자 반응률이 20% 정도로 높지 않고 1억원에 육박하는 비싼 가격도 부담이지요. 우리가 면역관문 억제제를 국산화해서 국내 제약사가 생산한다면, 글로벌 제약사도 가격을 내릴 수밖에 없을 겁니다."
■ <용어 설명>
▷항체(Antibody) : 바이러스, 세균 등 항원을 비활성화하고 우리 몸속에 침입한 미생물에 대항해 세포 외부 자극을 유도하는 당단백질이다. 동종항체와 면역항체가 있는데, 일반적으로 항체라고 하면 면역항체를 가리킨다. Y 자 모양으로 생겼다.
[신찬옥 기자]