엑소좀 기반 치료제 연구개발기업 일리아스바이오로직스와 미국 텍사스주립대 의대 공동연구팀이 개발 중인 엑소좀을 활용한 조산(pre-term birth) 치료제의 혁신적인 효과가 국제 학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 1월 22일 게재됐다.

이번 연구는 2020년 4월 자사 엑소좀의 패혈증에 대한 치료효과를 입증했던 첫 번째 개념입증연구(Proof of Concept)에 이은 두번째 생체내 개념입증연구다. 일리아스는 이번 연구로 급성염증성질환인 패혈증뿐만 아니라 염증성질환인 조산에 대한 치료제 개발 가능성까지 제시함으로써 원천 플랫폼기술 EXPLOR®(Exosomes engineering for Protein Loading via Optically Reversible protein-protein interaction)를 활용한 치료제 파이프라인의 신뢰성 및 확장성을 입증했다.

조산은 지난 수십년 간 감소하지 않은 태아 사망의 주된 원인으로 자궁 감염과 염증은 조산의 원인이 되며 태아 사망률에 큰 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 일반적으로 임신기간 기준으로 37주 이전에 분만하는 경우를 일컬으며 WHO통계에 따르면 전체 분만의 약 10% 정도로 연간 약1500만명이 조산으로 태어나 그중 100만명이 사망하는 것으로 알려졌다. 신생아 사망 80%가 조산에 기인하며 신경학적 합병증 절반 이상이 조산아에서 발생하는 것으로 보고됐다. 

​현재까지 조산을 지연시키기 위한 방법으로 조기분만진통을 억제하는 치료제는 없고 출산을 일시적으로 지연시켜 조산아 또는 미숙아의 예후를 개선시키기 위한 방법만 있다. 

이런 한계 때문에 조산 방지와 관리를 위한 치료제의 시장 규모는 전세계적으로 2019년 11억 달러에서 2029년 약 28억 달러에 이를 것으로 추정되며 미국의 경우 조산아 관리에 드는 총 비용이 아이 한명 당 약2만 달러에서 10만 달러가 소요된다. 미국 전체의 조산아 관리 비용은 연간 2백65억 달러에 달하는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 이번 연구에서 일리아스의 EXPLOR®기술을 활용해 항염증 물질인 NF-κB 억제 단백질을 탑재한 엑소좀을 생쥐 모델에 투여했다. 항염증 단백질을 실은 엑소좀은 모체 혈류를 통해 태반장벽을 통과해 태아에 도달했고 태아의 염증을 효과적으로 억제함으로써 조산을 막을 뿐만 아니라 태아 생존율까지 개선시키는 획기적인 결과를 나타냈다. 연구팀은 이러한 효과가 모체의 혈장, 자궁, 자궁경부 및 모체-태아 경계면에서 염증세포의 활성과 염증반응을 매개하는 사이토카인 수준의 조절을 통해서라는 점도 규명했다.

이번 연구의 교신 저자이자 UTMB의 산부인과/세포생물학과 교수인 람쿠마르 메논 박사는 “엑소좀(세포 외 소낭)은 우리 몸에서 자연적으로 생성되는 나노입자로 세포간 메시지를 전달하는 운반체로 작용한다”며 “생체조작한 엑소좀에 치료용 단백질을 탑재한 후 이를 모체에 투여하면 엑소좀이 혈관계를 통해 태반장벽을 통과하고 궁극적으로 태아에까지 도달하여 약물을 전달하게 되는 것”이라고 설명했다.

그는 “이번 연구가 임신한 여성에게 사용되는 대다수 치료제가 태반장벽을 통과하지 못한다는 문제를 엑소좀 기술을 통해 해결할 수 있음을 보여줌으로써 조산뿐만 아니라 태아의 각종 질환을 직접 치료할 수 있는 가능성을 제시한다”고 이번 연구의 의미를 밝혔다.

최철희 일리아스 공동대표는 “이번 연구를 통해 EXPLOR® 기술을 활용한 엑소좀이 여러가지 질환모델에서 일관성 있게 뚜렷한 생체 내 효능을 보임을 입증한 것에 큰 의미가 있다”며 “다양한 치료용 단백질을 자유자재로 엑소좀에 탑재할 수 있는 EXPLOR® 플랫폼 기술의 확장성을 극대화하기 위해 회사 자체 파이프라인 개발뿐만 아니라 우리 기술의 활용에 관심있는 글로벌 제약바이오기업들과의 파트너십 구축에도 속도를 낼 것”이라고 밝혔다.

일리아스는 2018년 시리즈A 투자 유치 이후 인력 및 시설을 대거 확충하고 이를 바탕으로 원천 플랫폼 기술 EXPLOR®의 미국 특허 등록 및 비임상 효능 결과의 국제학술지 게재 등 괄목할 만한 성과를 차곡차곡 쌓아가고 있다. 강력한 연구역량과 지적재산권을 기반으로 최근 성공적으로 유치한 시리즈B 투자금을 플랫폼 기술 및 생산공정 기술을 공고히 하는데 투입했다. 

최근 엑소좀에 대한 관심이 높아짐에 따라 다수의 글로벌 제약기업들과 라이센싱을 전제로 한 공동연구개발을 논의 중이다. 최근에는 주식공개상장(IPO)를 위한 주관사 선정과 실사를 마치고 2022년 상장을 목표로 본격적인 준비작업에 나섰다.