[불로장생이 뜬다-안과질환]③뉴라클제네틱스 "AAV기반 계열 내 최고 황반변성 치료제 개발"

[이데일리 신민준 기자] “아데노부속바이러스(AAV) 벡터(전달체) 기반의 계열 내 최고(Best In Class) 글로벌 황반변성 치료제를 만들겠다.”

김종묵 뉴라클제네틱스 대표. (사진=이데일리 김태형 기자)

◇AAV 황반변성 치료제 개발 기업 4개뿐

김종묵(사진) 뉴라클제네틱스 대표는 지난 20일 이데일리와 인터뷰에서 “아데노부속바이러스는 사람과 원숭이 등 다양한 포유류에 존재하며 지난 30여년간 글로벌 기업들의 연구를 통해 질병을 일으키지 않는 안전성이 확보된 바이러스”라며 이같이 밝혔다.

뉴라클제네틱스는 아데노부속바이러스 벡터 기반 유전자치료제를 개발하는 국내 바이오기업으로 안과질환 분야의 다크호스로 꼽힌다. 뉴라클제네틱스는 국내에서 유일하게 아데노부속바이러스 벡터 기반 황반변성 치료제의 임상 개발을 진행하고 있다. 전 세계로 범위를 넓히더라도 미국 바이오기업들인 리젠엑스바이오(Regenxbio)·포디몰레큘라테라퓨틱스(4D Molecular Therapeutics)·에드베룸바이오테크놀로지스(Adverum Biotechnologies) 등 4개 뿐이다.

아데노부속바이러스 벡터가 주목받고 있는 이유는 글로벌 최초 아데노부속바이러스 벡터 기반 유전자치료제 졸겐스마가 조단위 연매출을 기록하며 블록버스터 반열에 올라섰기 때문이다. 노바티스의 아데노부속바이러스 벡터 기반 척수성 근위축증 치료제 졸겐스마는 유전자치료제 중 최초로 연매출 10억달러(약 1조3000억원)를 달성했다. 특히 졸겐스마는 평생 단 1번의 주사로 완치를 기대할 수 있다는 점이 가장 큰 장점이다. 수년간 치료 유전자를 발현시킬 수 있는 아데노부속바이러스 벡터의 특성 때문이다.

유전자치료제는 현재 주로 5개의 바이러스 벡터가 사용된다. 이중 아데노부속바이러스 벡터가 가장 높은 시장 점유율(45%)을 차지하고 있다. 뒤를 이어 △렌티바이러스(LV·20%) △아데노바이러스(AV·16%) △단순포진바이러스(HSV·8%) △레트로바이러스(RV·2%) 등의 순이다.

아데노부속바이러스 벡터란 유전자(DNA), 리보핵산(RNA) 등 유전물질을 세포나 생체에 주입하기 위해 바이러스를 이용해 개발된 전달체를 말한다. 아데노부속바이러스는 몸속에서 수년간 유전자 발현을 지속하는데다 다른 바이러스 벡터들과 비교해 면역 관련 문제도 상대적으로 적다. 아울러 아데노부속바이러스 벡터는 전달 효율이 높아 형질도입이 어려운 중추신경계와 근육, 안구 등에도 유전물질 전달이 가능해 바이러스 벡터 중 가장 많이 사용되고 있다.

그는 “대학원생 시절인 1995년에 유전자치료제를 처음으로 접했다”며 “유전자치료제가 그동안 개발에 어려움을 겪어왔던 것은 전달 효율이 높지 않았기 때문”이라고 말했다.

그러면서 “글로벌 바이오기업들이 지난 30여년간 유전자치료제 연구를 해오면서 성공할 수 있는 질환들을 추렸다”며 “아데노부속바이러스 등 벡터에 대한 개선도 크게 이뤄졌다”고 말했다.

이어 “결과물이 2019년 출시된 졸겐스마 등으로 하나둘씩 나타나고 있다”며 “아데노부속바이러스 벡터는 황반변성 치료제에도 매우 적합하다”고 강조했다.

◇주사제 1회 투여로 5년 이상 효과 지속…황반변성 치료제 게임체인저 노려

아데노바이러스는 수년간 치료 유전자를 발현시킬 수 있는 만큼 황반변성 치료제 시장을 획기적으로 바꿀 게임체인저로 여겨지고 있다. 황반변성 치료제는 눈에 주사제를 투여하는 만큼 투여 횟수가 매우 중요하기 때문이다.

황반변성 치료제는 2021년까지 루센티스와 아일리아가 주로 사용됐다. 루센티스와 아일리아(2mg)는 각각 1개월, 2개월마다 유리체내 주사 투여를 할 수 있다.

이후 비오뷰(BEOVU 6mg), 바비스모(VABYSMO, 6mg), 아일리아 고용량이 출시됐다. 비오뷰, 바비스모, 아일리아 고용량은 각 3개월~ 4개월마다 주사제를 투여한다. 아직 국내에 허가되지 않은 서스비모(SUSVIMO)는 6개월마다 주사액을 눈에 이식한 임플란트에 주입한다.

뉴라클제네틱스는 최소 5년마다 주사제를 투여할 수 있는 차세대 치료제(NG101·습성)를 개발하고 있다. 밑바탕에는 뉴라클제네틱스의 독보적인 기술력이 있다. 학창시절(서울대학교 미생물학 학사, 석사, 박사학위 취득)에서부터 시작해 10여년 넘게 헬릭스미스(옛 바이로메드) 등 바이오분야에서 연구개발에 매진해온 김 대표의 경험이 밑거름이 됐다.

특히 뉴라클제네틱스는 기존 경쟁사들과 차별화된 유전자 발현 기술을 보유하고 있다. NG101은 아일리아 단백질을 코팅하는 치료 유전자를 유전자전달체인 아데노부속바이러스 벡터에 실어 환자의 안구(눈) 내 세포 핵에 이동시키는 구조로 짜여 있다. 전달된 치료 유전자가 안구 내 세포 핵에 수년간 남아 있으면서 치료 단백질 생산공장 역할을 하게 되는 것이다.

뉴라클제네틱스는 프로모터(유전자를 켜는 일종의 스위치)와 치료 유전자로 구성된 유전자전달체 중 프로모터의 길이를 기존보다 절반으로 줄이는 기술을 개발했다. 기존에 사용하는 CAG 프로모터의 경우 길이가 1724bp에 이르지만 뉴라클제네틱스의 CAT311 프로모터의 길이는 899bp에 그친다.

그는 “아데노부속바이러스는 총 유전자(게놈)의 크기가 매우 작은 편”이라며 “일례로 대장균의 게놈 크기는 700만bp에 이른다. 반면 아데노부속바이러스는 4700bp밖에 되지 않는다”고 말했다.

아울러 “이 때문에 아데노부속바이러스 벡터에 실을 수 있는 치료 유전자 크기가 제한된다”며 “하지만 뉴라클제네틱스의 유전자 발현 기술을 사용하면 더 큰 크기의 치료 유전자를 실을 수 있다”고 설명했다.

이어 “치료 유전자가 잘 전달되면 투약하는 아데노부속바이러스 개수를 줄일 수 있다”며 “안구의 경우 바이러스를 다량 투입하면 염증 등을 유발할 수 있기 때문에 10의 9승대의 바이러스 개수가 적당하다”고 덧붙였다.

NG101은 아데노부속바이러스 개수가 10의 9승대로 경쟁사들(10의 10승 이상)의 치료제와 비교해 임상 시험 용량이 가장 낮다. 뉴라클제네틱스는 아데노부속바이러스 벡터 생산 기술 헬퍼 인 온 플라시미드(Helper in one Plasmid (HIOP))도 보유하고 있다. 헬퍼 인 온 플라스미드는 생산에 필요한 플라스미드(세균의 세포 내에 염색체와 별개로 존재하며 독자적으로 증식할 수 있는 DNA)의 수를 감소시켜 기존 방식보다 생산수율을 두배 이상 증가시켰다.

그는 “기존 방식은 아데노부속바이러스 플라스미드와 2개의 헬퍼 플라스미드 등 총 3개의 플라스미드를 동시에 생산 세포에 넣는 방식”이라며 “하지만 3개의 플라스미드를 동시에 넣기 때문에 바이러스 벡터 생산 효율이 떨어진다”고 말했다.

하지만 “헬퍼 인 온 플라스미드는 2개의 헬퍼 플라시미드를 조합해 하나로 합쳐 생산 효율을 높였다”며 “해당 기술은 한국과 미국 등 주요 국가에 특허를 출원 해 현재 한국에서 먼저 등록했다”고 말했다.

뉴라클제네틱스는 NG101의 임상 1/2a상을 진행하고 있다. 뉴라클제네틱스는 임상 2상 완료 후 다국적 제약사 등에 기술 이전을 노리고 있다. 경쟁사 중 하나인 리젠엑스바이오가 개발 중인 황반변성 치료제(습성)를 2021년 애브비에 13억 8000만달러(약 1조8400억원)에 기술 이전한 사례가 있기 때문이다.

그는 “리젠스엑스바이오의 황반변성 치료제에 대한 임상 3상 결과가 내년 말에서 2026년쯤 발표되면 아데노부속바이러스 벡터 기반 황반변성 치료제에 대한 출시 기대감이 커질 것”이라며 “이에 따라 관련 기업들에 대한 관심도 덩달아 높아질 것이다. 임상 단계는 경쟁사들과 비교해 다소 늦지만 저용량으로 치료 효과가 더 좋은 NG101의 매력이 크게 부각될 수 있다”고 말했다.

뉴라클제네틱스는 연말 프리IPO를 거쳐 내년 기술 특례로 코스닥 상장을 노리고 있다. 뉴라클제네틱스는 현재까지 464억원 규모의 시리즈 A·B투자를 받았다. 장외시가총액은 약 1200억원(시리즈 B투자 기준)으로 추정된다.

그는 “건성 황반변성 치료제와 신경병성 통증 치료제도 개발 중”이라며 “뉴라클제네틱스를 글로벌 최상위 아데노부속바이러스 기반 유전자치료제 개발기업으로 만들겠다”고 말했다.