마이크로바이옴 항암 신약 개발전 발발...‘지놈·CJ바사’ 승산은?

[이데일리 김진호 기자]인간 마이크로바이옴 신약의 주요 적응증인 염증성 위장질환 분야에 대한 주도권은 미국 리바이오틱스와 스위스 페링 파마슈티컬스(페링)로 넘어갔다. 양사가 최근 해당 분야 최초의 신약 ‘레비요타’를 미국에서 승인받은데다 관련 적응증을 가진 추가 후보물질의 임상 3상도 진행하고 있어서다.

이에 따라 영국 ‘4D 파마 PLC’(4D파마)나 지놈앤컴퍼니(314130). CJ(001040)바이오사이언스 등 국내외 주요 개발사들은 위장질환을 넘어 면역 항암 적응증을 갖춘 첫 마이크로바이옴 신약개발을 완수하기 위해 분투하고 있다.

다양한 미생물의 집합체인 마이크로바이옴이 인간 등 생물 내에서 공존하며 면역 반응이나 신진대사 등 각종 생명 현상에 관여하고 있다.(제공=NIH)

최일선 물질 4종 모두 위장질환 적응증 보유

마이크로바이옴은 사람 체중의 1~3㎏ 차지하는 균의 집합체다. 여기에는 세균부터 바이러스, 곰팡이 등 인체 내 존재하는 다양한 미생물이 포함된다. 이들은 면역 반응부터 신진대사 등 다양한 생명 현상에 관여하는 것으로 알려졌다. 특히 제2의 뇌라고 불리는 소장에서도 마이크로바이옴이 작용할 수 있기 때문에 자폐증과 같은 뇌질환에도 영향을 미칠 수 있다는 연구도 꾸준히 보고되고 있다.

30일 제약바이오 업계에 따르면 2000년대 초반 이후 등장하기 시작한 국내외 주요 마이크로바이옴 개발사는 44곳이며, 이중 13곳이 국내사인 것으로 알려졌다.

가장 주목받는 마이크로바이옴 개발사는 단연 리바이오틱스와 페링이다. 양사가 공동 개발한 레비요타가 지난 11월 항생제 사용 후 재발한 성인 ‘클로스트리디오이데스 디피실 감염’(CDI) 치료제로 미국에서 품목 허가됐다. 레비요타는 대변에서 추출한 미생물로 만든 의약품이며, 직장 내 이식요법을 통해 주입하는 장내 세균성 질환 치료제다. 양사는 같은 적응증 대상 신약 후보 ‘RBX7455’에 대한 임상 3상도 진행하는 중이다.

미국 세레스 테라퓨틱스도 경구 투여용 마이크로바이옴 신약 후보 ‘SER109’를 확보해 CDI 적응증으로 임상 3상을 완료했으며, 현재 미국에서 허가 심사를 받고 있다. 또 프랑스 ‘MaaT 파마 SA’(MaaT 파마)가 T세포 이식 후 부작용으로 나타나는 염증성 위장질환 치료제 후보 ‘MaaT013’의 임상 3상을 진행하고 있다. 이처럼 최근 허가를 받거나 임상 3상 이상 단계에 진입한 마이크로바이옴 후보물질은 총 4종이다. 이들은 모두 염증성 위장질환을 대상으로 하고 있다.

글로벌 시장조사기관 ‘마켓앤드마켓’은 인간 마이크로바이옴 시장 규모는 내년 2억6900만 달러(이날 기준 한화 약 3380억원)로 예상되며, 연평균 약 31%씩 고성장해 2029년경 13억7000만 달러(한화 1조7200억원) 규모로 성장할 것으로 전망했다. 업계에서는 향후 등장할 마이크로바이옴 신약들이 위장질환을 넘어 건선, 아토피 등 추가 감염 질환이나 항암, 뇌질환 등으로 폭넓은 적응증 확보해 나간다면, 이 같은 시장 전망이 큰 폭으로 확대될 수 있을 것으로 분석하고 있다.

영국 ‘4D 파마 PLC’와 프랑스 ‘MaaT 파마 SA’, 지놈앤컴퍼니 및 CJ바이오사이언스 등 국내외 주요 마이크로바이옴 신약 개발사들이 항암 관련 적응증을 최초로 획득을 위해 자사 물질의 임상을 시도하고 있다.(제공=각 사)

“항암 분야 강자 無”...면역항암제 병용 임상 봇물

국내외 대표적인 마이크로바이옴 항암 신약개발 기업으로는 4D 파마와 MaaT 파마, 미국 오셀(Osel), 지놈앤컴퍼니, CJ바이오사이언스 등이 꼽힌다.

먼저 4D 파마는 비소세포폐암과 신장암, 악성 흑색종, 방광암 등 고형암 4종을 대상으로 자사의 후보물질 ‘MRX0518’과 미국 머크의 면역항암제 ‘키트루다’(성분명 펨브롤리주맙)를 병용하는 임상 2상을 진행하고 있다. 회사는 해당 물질 단독으로 유방암과 자궁암, 난소암 등 대상 임상 1상도 추가로 병행하고 있다.

MaaT 파마 역시 2022년 4월부터 피부암을 대상으로 앞서 언급한 MaaT013과 면역항암제 2종(여보이, 옵디보)의 삼중 병용요법에 대해 글로벌 임상 2a상을 수행하고 있다. 또 오셀은 진행성 신장암 관련 자사 ‘CBM588’과 옵디보의 병용요법에 대해 미국 내 임상 1상을 진행하고 있다.

국내 개발사 역시 이와 비슷한 수순을 밟고 있다. 지놈앤컴퍼니는 단일 균주로 개발한 경구용 마이크로바이옴 신약 후보 ‘GEN-001’과 미국 화이자의 면역항암제 ‘바벤시오’(성분명 아벨루맙)의 병용요법에 대해 한국에서 위암 대상 임상 2상을 수행하고 있다. 회사는 최근 담도암 대상 ‘GEN-001’과 키트루다를 병용하는 임상 2상도 국내에서 승인받았다

배지수 지놈앤컴퍼니 대표는 “마이크로바이옴 기업은 레비요타처럼 초창기 균주 환경을 통째로 옮기는 배변 이식 방식의 후보물질을 확보하며 출발했다. 이후 물질이 단일 균주나 미생물에서 얻은 단백질 등으로 다양하게 진화하고 있다”며 “내년에는 기존 위암 관련 임상과 함께 담도암 대상 GEN-001의 병용요법 임상도 본격적으로 진행할 예정이다”고 설명했다.

한편 지난 26일에는 CJ바이오사이언스가 미국 식품의약국(FDA)의 각종 고형암에 자사의 마이크로바이옴 신약 후보 ‘CJRB-101’과 키트루다 임상 1/2상 시험계획서를 신청했다. 회사는 지놈앤컴퍼니에 이어 국내 동종 업계 중 두 번째로 마이크로바이옴 기반 항암 적응증 임상에 도전하게 됐다.

국내 마이크로바이옴 업계 관계자는 “항암 관련해서는 가장 빠른 기업이 임상 2상을 진행하는 수준이다. 임상 3상까지 진행해 허가 절차를 밟으려면 최소 3~4년 뒤에야 선두주자가 가려질 것”이라며 “무엇보다 인종별로 체내 환경에 미치는 마이크로바이옴 균주별 편차가 클 것으로 알려졌다. 마이크로바이옴 항암 신약은 개발 과정에서 임상에 포함되지 않은 국가로 도입되려면 더 오랜 시간이 소요될 것으로 판단한다”고 조언했다.

배 대표는 “마이크로바이옴과 각종 면역항암제의 병용요법이 효능을 극대화하길 기대하며, 각국의 기업이 관련 임상을 진행하고 있다. 현재로선 모두 1, 2상 수준으로 최일선의 선두 기업은 없다”며 “항암을 넘어 자폐증 등 다양한 영역으로 마이크로바이옴의 적응증 확장을 주도하겠다”고 말했다.