북미 히든 强小바이오 15선 … 키버나, 포지바이오, 모마테라퓨틱스

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임정우 기자
등록 2021-01-18 10:51:14
수정 2021-04-07 04:05:21

자가면역질환 T세포치료, 길리어드와 제휴 … AAV 바이러스벡터 CDMO … ‘분자기계’(효소) 이상 단백질 생물물리학 연구

지난해 코로나19에도 불구하고 미국에선 85개 바이오제약 기업이 상장에 성공했다. 최고의 해라던 2018년의 72개보다 7개나 많은 기업이 공개 자본시장에 얼굴을 내밀었다. 작년과 재작년에 북미에서 창업한 기업 중 15개 유망 ‘히든’ 기업을 5부에 걸쳐 3개 기업씩 소개해본다.
키버나테라퓨틱스(위로부터), 포지바이오로직스, 모마테라퓨틱스 로고

13. 키버나테라퓨틱스(Kyverna Therapeutics)
2020년 1월 캘리포니아주 버클리 출범

이 회사는 2018년 최고과학책임자(CSO)인 제프리 그레베(Jeffrey Greve) 박사와 벤처 투자가인 비다벤처스(Vida Ventures)의 전무이사인 비프레드 코헨(Fred Cohen)과 웨스트레이크빌리지바이오파트너스(Westlake Village BioPartners)의 베스 세이덴버그(Beth Seidenberg)가 의기투합해 설립한 회사다. 2020년 1월에 시리즈 A에서 2500만달러를 유치하면서 본격 출범했다. 이 중 1750만달러를 길리어드사이언스가 투자했다.

키버나는 암에 대한 성공적인 치료제를 만들기 위한 세포공학 기술의 발전이 여전히 현존 치료법으로 적절하게 치료되지 않는 수많은 자가면역질환에 통할 수 있다는 전제 아래 출발했다.

이 회사는 위중한 자가면역질환에 대한 새로운 세포치료제를 개발하기 위해 염증질환에서 자가면역반응 세포를 억제 및 제거하기 위해 첨단 T세포공학과 합성생물학을 결합하는 연구를 진행 중이다.

키버나는 자체 개발한 합성 조절 T세포 (regulatory T cell, Treg) 및 Kite 플랫폼을 기반으로 길리어드의 신노치(synNotch) 기술을 얹혀 자가면역질환에 대한 T-세포 치료법을 개발하기 위해 길리어드사이언스와 전략적 협력 및 라이선스 계약을 체결했다. 길리어드는 키버나에게 1750만달러를 선불로 지불하고 5억7000만달러 규모의 잠재적 개발 및 상용화 마일스톤을 약속했다.

키버나의 전반적인 목표는 자가면역질환에 사로 잡힌 환자의 삶에 중요하고 변화적인 영향을 주는 것이다. 지속적인 투약을 통해 점진적으로 질병을 통제하는 지금의 면역조절 치료제와 달리 단회치료 또는 비교적 적은 용량의 투여를 통해 지속적인 치료 효과를 올릴 수 있는 최적의 세포치료법을 모색 중이다.

이 회사 CEO로는 작년 1월 도미닉 보리(Dominic Borie) 박사가 영입됐다. 프랑스 파리에서 수련한 소화기 외과 및 간이식 전문의 출신으로 제넨텍과 호라이즌 등에서 임상개발 경험을 쌓았다. 특히 제넨텍에서 2개의 항 CD20 소분자물질인 리툭시맙(rituximab) 및 오비누투주맙(obinutuzumab)이 자가면역질환의 희귀의약품으로 지정되는 데 기여했다. 제약업계로 입문하기 전 미국 스탠퍼드대에서 당시 류마티스관절염의 새로운 면역조절 기전인 JAK 억제를 검증하는 데 힘을 보탰다.

14. 포지바이오로직스(Forge Biologics)
2020년 7월 오하이오주 그로브시티 출범

이 회사는 2020년 7월에 4000만달러의 시리즈 A 자본금 조성으로 출범했다. 유전자치료제에 필요한 바이러스 벡터를 계약 개발하고, 위탁개발·생산기업(CDMO)으로서 치료제의 개발 및 생산을 자임하고 있다.

포지의 선도 자체 개발 프로그램은 치명적인 신경퇴행성질환이 유아 크라베병(Krabbe disease)을 치료하기 위한 새로운 아데노 관련 바이러스(AAV) 벡터와 제대혈이식을 결합한 FBX-101이다. 2021년 1월 4일 미국 식품의약국(FDA)은 FBX-101의 1/2상 임상을 승인했다.

이 치료제는 제대혈 이식 후 AAV 유전자 치료제를 주입해 중뇌 및 말초신경계 세포에 GALC 유전자를 전달한다. 동물 모델 실험에서 중추신경통과 말초신경장애를 기능적으로 교정하고 크라베병과 관련된 행동장애를 교정하며 치료된 동물의 수명을 획기적으로 향상시키는 것으로 나타났다. 이런 접근법은 전통적인 AAV 유전자 치료에서 관찰되는 면역학적 안전성 문제를 극복할 수 있는 잠재력을 갖고 있는 것으로 평가된다.

‘더 허스’(The Hearth)로 알려진 이 회사의 1만6258㎡ 규모 cGMP(우수의약품제조및품질관리기준) AAV 전담 생산시설은 500L 규모의 단대단(end-to-end, 원료부터 완제품까지 처음부터 끝까지 책임지는) 생산을 수행한다. 이를 통해 생명공학 및 제약기업 고객들에게 전임상 및 임상 또는 상용화 단계의 유전자치료제 프로그램 개발을 가속화하는 데 기여할 수 있다.

15. 모마테라퓨틱스(MoMa Therapeutics)
2020년 4월 매사추세츠주 캠브리지 출범

모마테라퓨틱스는 2020년 4월에 8600만달러 시리즈 A 금융 조달을 마감했다. 이 회사는 세포의 노동자라 할 수 있는 ‘분자기계’(Molecular machines)라 할 수 있는 ‘효소’의 기능에 맞춰 암 및 희귀질환을 겨냥한 치료제 개발을 찾고 있다.

효소는 세포에서 사실상 힘과 운동을 상징한다. 이같은 분자기계 패밀리에는 400종 이상의 단백질이 포함되며 DNA 복제와 수리, 생체분자 운반, 단백질 항상성 등 광범위한 역할을 수행한다.

이 회사는 자연계에서 또는 실험과정 중에서 우연히 발견되는 효소의 기능과 관련한 신물질을 개발하는 데 한계가 있으므로 유전자 게놈 데이터를 분석해 질병을 일으키는 분자기계 이상을 식별하고 이에 개입할 수 있는 소분자물질을 발굴하는 신약개발을 지향하자는 것이다.

분자기계는 자체 구조의 단계적, 협응적 변화를 통해 힘과 동작을 수행한다. 이들은 세포의 에너지 화폐라 할 수 있는 ATP의 가수분해에 의해 연료를 공급받는 같은 형태의 엔진을 써서 구동된다. 이에 따라 DNA 헬리카제(helicases) 및 염색질 리모델러는 유전정보의 유지 및 발현을 제어하고, RNA 헬리카제는 바이러스 감지 및 패턴 인식에 관여한다. 또 세포내 수송체는 세포막과 세포안을 가로 질러 생체 분자화물의 이동을 가능하게 한다.

최신 유전학 및 기능유전체학은 의료 욕구가 충족되지 않은 질환에서 분자기계의 중요한 역할을 조명하고 있다. 암에서 CRISPR 검사를 해보면 종양의 돌연변이가 성장과 생존을 위해 분자기계에 엄격하게 의존하는 수많은 사례를 찾아볼 수 있다.

마찬가지로 희귀유전질환에서는 분자기계 자체의 점 돌연변이는 기능을 변경하거나 불충분하게 만든다. 사실상 세포 분자기계의 절반 이상이 인간의 질병을 초래하는 변이를 갖고 있다는 게 모마의 가설이다. 이에 분자기계의 기능을 복원하면 강력한 치료제를 얻을 수 있다는 것이다.

이미 수소양이온펌프(H+/K+ ATPase)를 표적해 이를 억제하는 위산분비억제제 오메프라졸(omeprazole)과 토포이조머라제(topoisomerase II)를 억제하는 항암제 에토포사이드(etoposide) 등이 상품화됐다. 그러나 이들 약은 분자기계의 단백질에 대한 생화학적 연구 없이, 체계적 접근 없이 개발됐다.

기존 연구방식은 효소에 대한 전체론적 관점에서 패밀리 단위로 연구하는 데 실패했다. 현재 진행 중인 단백질 키나제(protein kinases) 및 G-단백질 결합 수용체(G-protein coupled receptors, GPCR)처럼 패밀리 단위의 표적 연구가 요구된다.

이에 모마테라퓨틱스는 클래스에 포함된 모든 효소에 내재된 핵심 취약성을 활용해 분자기계 약물 발견에 초점을 맞춘 플랫폼을 구축하는 것을 목표로 하고 있다.

모마의 접근 방식은 분자기계의 모든 형태를 파악해 소분자 결합물질을 식별, 정립하는 데 있다. 효소의 정렬되고 통합된 주기를 교란하는 영향을 미치는 기능에 개입할 수 있는 화합물을 발굴하는 것이다.

이런 연구방법론은 의도적인 편향을 피할 수 있고, 약리학적으로 최적의 화학물질을 발굴할 수 있도록 설계됐다. 모마는 시간이 지남에 따라 보다 정교하고 효율적인 치료제 발굴이 가능할 것으로 기대하고 있다. ‘Cryo-EM’을 활용해 단백질 형태를 시각화하고, 가장 앞서가는 현대화된 화학물질 스크리닝을 실행하며, 생물물리학·생화학·전산학 등의 새로운 도구를 동원해 화학물질을 특성화 및 진화시켜나간다면 혁신적인 신약개발이 가능할 것으로 믿고 있다.

이 회사는 세계적 수준의 학술 과학자 팀에 의해 설립됐다 브랜다이스대 도로시 케른(Dorothee Kern) 박사(하워드휴즈의학연구소 Howard Hughes Medical Institute(HHMI) 지원 학자), 단백질 생물물리학 및 단백질 운동학 분야의 세계 전문가인 에바 노게일스(Eva Nogales, HHMI 지원) 캘리포니아주립대 버클리캠퍼스 박사, Cryo-EM 개발자 겸 구조생물학 대가인 요하네스 월터(Johannes Walter, HHMI 지원) 하버드대 의대 박사, 분자기계 및 게놈 유지 분야의 리더인 티무르 유수프자이(Timur Yusufzai) 박사(써드락벤처의 상주 기업가 Third Rock Ventures Entrepreneur-in-Residence, 전 하버드대 의대 조교수) 등이 합류했다.

이 회사는 써드락벤처스 외에 넥스테크인베스트먼트(Nextech Invest), 코모란터에셋매니지먼트(Cormorant Asset Management), 크레아션벤처스(Creacion Ventures), 카스딘캐피털(Casdin Capital), 록스프링스캐피털(Rock Springs Capital) 등 세계적 생명공학 투자자들이 재정을 뒷받침하고 있다.

새로운 클래스의 신약을 개발하는 데 ‘잠금 해제’는 결코 쉬운 일이 아니다. 탁월한 과학적, 기술적 우수성이 요구된다. 집중력, 탄력성, 창의성, 협업 문화가 필요합니다. 가장 중요한 것은 과학자, 경영진, 설립자, 투자자 등이 단일대로 성공적인 팀워크를 이뤄내는 것이다. 이에 커다란 자신감을 갖고 임하는 게 모마테라퓨틱스의 오늘이다.

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