[인트론바이오 대해부]②“박테리오파지로 ‘퍼스트 인 콘셉트’ 신약 개발”

[이데일리 김새미 기자] 인트론바이오(048530)는 마이크로바이옴(microbiome)보다 박테리오파지(bacteriophage)가 인간의 면역에 더 중요하다는 관점 하에 연구개발(R&BD)을 진행하는 업체다. 이를 바탕으로 인트론바이오는 ‘엔도리신(Endolysin)’, ‘잇트리신(itLysin)’, ‘파지리아(PHAGERIA)’, ‘파지러스(PHAGERUS)’ 등 다양한 플랫폼 기술을 개발해왔다. 이를 통해 ‘퍼스트인클래스(first-in-class, 계열 내 최초 신약)’를 넘어 ‘퍼스트 인 콘셉트(first-in-concept)’ 신약을 개발하겠다는 게 인트론바이오의 포부다.

◇박테리오파지가 인간 면역과 관련 있다는 가설에 기반

박테리오파지란 세균의 균형·제어 역할을 하는 생물체로 흔히 ‘세균을 잡아먹는 바이러스’, ‘세균의 천적’ 등으로 불린다. 인트론바이오는 박테리오파지를 단순히 ‘세균을 죽이는 바이러스’라는 개념을 넘어서 장내 세균을 컨트롤하면서 진화해나가고 있는 개념으로 접근하고 있다. 즉 사람의 면역과 직·간접적으로 연관성이 있다고 보는 것이다.

박테리오파지 이미지 (사진=인트론바이오)

윤성준 대표는 “박테리오파지가 지구상 최초의 생물체이며, 그 기원은 박테리오파지의 DNA 조각이었을 것”이라며 ‘ViP 싸이클 가설’을 제시했다. ViP 싸이클 가설이란 바이러스가 박테리오파지로부터 진화했다고 추정하는, 2019년 인트론바이오가 세운 새로운 가설이다. 이는 바이러스에서 박테리오파지가 진화했을 것이라고 보는 학계 의견과 다른 인트론바이오만의 독특한 가설이다.

윤성준 대표는 “박테리오파지를 컨트롤할 수 있게 되면 세균은 물론 바이러스에도 효과적으로 대응할 수 있는 무기를 갖게 될 것”이라며 “더 나아가 박테리오파지에서 면역의 열쇠를 찾게 될 것이며, 궁극적으로 사람의 건강한 삶을 유지할 수 있는 판도라의 상자를 열 수 있지 않을까”라고 언급했다. 이어 “이는 ‘가정’에서 출발하고 있지만 ‘확신’에 찬 발걸음”이라며 “박테리오파지 관련 신약개발의 성공으로 자연스럽게 증명될 것이라 믿고 있다”고 강조했다.

◇‘세계 최초’ 엔도리신·잇트리신 신약 개발…“초창기 기술에 불과”

인트론바이오는 박테리오파지가 세균을 죽일 때 작용하는 단백질 효소인 엔도리신을 활용해 신약을 개발하고 있다. 특히 세계 최초로 엔도리신 자체를 이용해 임상에 진입한 슈퍼박테리아 치료 후보물질 ‘SAL200’은 인트론바이오의 방향을 전환시킨 중요한 분기점으로 작용했다. 2013년 1월 국내 식품의약품안전처로부터 SAL200의 임상 1상 승인을 받으면서 세계 최초로 인체 내 투여를 시도하고, 엔도리신에 대한 안전성 우려를 불식시켰다. 2018년 11월에는 SAL200이 스위스 로이반트에 9억달러(약 1조1500억원) 규모로 기술이전되는 성과를 냈다.

인트론바이오는 여기에 만족하지 않고 ‘잇트리신’이라는 새로운 플랫폼기술을 개발한다. 잇트리신이란 자연계에 존재하는 엔도리신을 이용해 신약을 개발하는 단계를 넘어 엔도리신을 신약에 걸맞게 조정하는 ‘튜닝’ 과정을 거치는 기술이다. 엔도리신에 단백질공학 기술과 바이오인포매틱스 기술 등을 접목해 만들어낸 기술이다.

인트론바이오의 잇트리신 후보물질명에는 SAL200, BAL200, GN200 등 ‘200’이라는 숫자가 붙어있다. 이는 ‘200년 이상 유지되는 신약’이라는 뜻과 함께, 페니실린이 개발된 ‘20세기 초’로 되돌아가서 ‘제로 상태’에서 다시 새로운 항생제를 개발해야 한다는 개념이 함축돼 있다는 게 회사 측의 설명이다.

인트론바이오는 슈퍼박테리아 문제 해결을 목표로 잇트리신을 통해 다양한 내성균에 효과적인 신약을 개발 중이다. 슈퍼박테리아란 항생제에 내성을 보이는 균을 총칭하는 용어다. 항생제 남용으로 인해 세균의 내성이 강해지면서 슈퍼박테리아 문제가 세계적인 문제로 부상하고 있다.

윤경원 대표는 “SAL200, BAL200 등 잇트리신(엔도리신) 신약은 인트론바이오 입장에선 초창기 기술 버전의 신약”이라며 “돈을 벌어야 한다는 기본 방향은 물론, 세계 최초로 엔도리신의 상용화라는 관점에서 연구개발이 추진되고 있는 신약”이라고 설명했다.

◇파지리아·파지러스 넘어 ‘파지리아러스’ 플랫폼 개발 목표

여기서 더 나아가 인트론바이오는 박테리오파지와 세균 간의 관계를 기초로 연구개발하는 ‘파지리아’ 플랫폼 기술도 만들었다. 마이크로바이옴이 사람의 면역에 직간접적으로 영향을 끼친다면 박테리오파지 또한 면역과 중요한 연관성이 있을 것이라는 생각에서다. 인트론바이오는 동물용 항생제 대체재 개발에 쓰인 파지리아 기술을 인체 대상으로 확장해 대장암, 알츠하이머병, 파킨슨병 등을 타깃으로 하는 파지옴 신약을 연구개발하고 있다.

윤경원 대표는 “마이크로바이옴에 비해 파지옴 분야는 아직까지 전 세계적으로 활발한 연구가 진행되고 있지 않다”면서도 “언젠가 장내세균의 중요성이 점차 증명되면 그 중심에 박테리오파지가 중요한 역할을 하고 있는 것이 밝혀지고, 인트론바이오의 경쟁력이 꽃피우게 될 것”이라고 기대했다.

인트론바이오는 박테리오파지 500여 종을 분리, 확보하고 있다. 박테리오파지를 조작해 원하는 형태로 제작하는 로봇 박테리오파지 기술도 개발 중이다. 이는 궁극적으로는 바이러스에 대한 백신·치료제 개발을 위한 것으로 이를 위한 플랫폼 기술인 파지러스도 구축했다. 인트론바이오는 파지러스를 통해 박테리오파지 기술을 바이러스 관련 질환으로 확장해 항바이러스제, 백신제제 개발을 위한 연구를 진행 중이다.

파지리아러스 플랫폼 기술의 이론적 바탕인 트라이앵글 가설 (자료=인트론바이오)

인트론바이오가 종착점으로 여기고 개발하는 플랫폼 기술은 ‘파지리아러스(PHAGERIARUS)’다. 파지리아가 박테리오파지가 인간의 면역에 간접적으로 영향을 미칠 것으로 예측하고 있다면 파지리아러스는 면역에 직접적인 영향을 미치고 있다는 관점에서 출발한다. 박테리오파지에 기초해 면역을 조절하는 면역치료제 개발 분야를 지향하는 것이 파지리아러스 플랫폼 기술이다.

윤경원 대표는 “파지리아러스 플랫폼 기술은 개발 과정이 매우 어렵고, 그 성공을 장담할 수 없다”면서도 “하지만 인인트론바이오의 생각과 방향을 조금만 이해하게 된다면, 해당 분야에 대한 성공 가능성과 성공 가치에 대한 기대감이 한층 높아질 것”이라고 주장했다.