오송첨단의료산업진흥재단 신약개발지원센터 내 글로벌 첨단바이오의약품 코디네이팅센터(CoGIB, 코집)는 지난 21일 서울대병원 의생명연구소 1층 대강당에서 ‘첨단바이오의약품 포캐스트 포럼’을 개최하고, 국내외 유전자치료제·줄기세포치료제 개발 동향을 발표했다.

CoGIB은 과학기술정보통신부와 보건복지부가 주관하는 ‘글로벌 첨단바이오의약품 기술개발사업’ 회사로 선정된 제넥신, 신라젠, 메디포스트, 코오롱생명과학 등 4개사의 개발 업무를 지원하고 있다. 과기부와 복지부는 이들 회사에 내년 7월까지 3년간 총 400억원의 연구비를 지원하기로 했다.

유전자치료제 시장은 ‘크리스퍼’ 유전자가위를 이용한 체내 유전자치료(in vivo) 방식과 유전자 변형 세포치료제인 CAR-T(키메라항원수용체-T), DNA 기반 항암백신 등 체외 유전자치료(ex vivo) 방식이 동시에 성장하고 있다. 유전자치료제와 세포치료제를 융합한 ‘세포·유전자치료제’ 연구도 활발하다.

스위스 노바티스의 CAR-T ‘킴리아’(성분명 티사젠렉루셀)는 지난 8월 미국 식품의약국(FDA)로부터 재발성 및 불응성 B세포 급성 림프구성백혈병 치료제로 허가받아 현지에서 처방되고 있다. 킴리아는 환자의 혈액으로부터 채취한 T세포를 분리해 이것이 종양이 발생한 B세포 표면에 존재하는 항원 단백질인 CD19를 인지하는 키메릭항원수용체를 발현하도록 유전자를 조작한 다음 환자에 다시 주입한다.

킴리아는 1회 투여만으로 상당수 환자에서 완치에 가까운 효과를 보인다. 치료비가 47만5000달러(약 5억4000만원)로 비싸지만 효과와 제조 비용을 고려하면 납득이 된다는 게 업계의 반응이다.

차기원 충북오성첨단의료산업진흥재단 신약개발지원센터 부장은 “킴리아 등 최근 출시된 유전자치료제는 1회 투여만으로 수년간 효과가 지속돼 일상생활이 가능할 정도로 회복되는 게 장점”이라며 “혁신신약의 가치를 인정해주면서도 환자의 경제적 부담을 완화하는 의료비 지원제도가 마련돼야 한다”고 설명했다. 

영국 글락소스미스클라인(GSK)의 세계 첫 줄기세포·유전자 치료제인 ‘스트림벨리스’(Streamvelis)은 지난해 5월 아데노신탈아미노효소(ADA) 결핍에 따른 중증·복합면역결핍증(ADA-SCID)을 적응증으로 유럽에서 승인받았다.

스트림벨리스는 아데노신 데아미나아제(ADA)를 발현하도록 변환된 자가조직 CD34+ 세포로, 환자에 맞춤화돼 제조 과정이 복잡하다. 환자의 줄기세포 일부를 분리한 다음 바이러스벡터를 이용해 결함이 있는 ADA 유전자의 건강한 복제본을 줄기세포에 삽입한다. 이후 유전자가 교정된 줄기세포를 환자에게 재삽입한다.

국내 유전자치료제로는 최근 코오롱생명과학이 지난 7월에 골관절염치료제 ‘인보사-케이’의 시판승인을 받았으며, 이달 초에 출시했다. 코오롱은 내년에 인보사의 미국 3상 임상을 시작할 계획이다. 이 약은 레트로바이러스 전달체를 활용해 연골세포성장인자인 변환성장인자-베타1(TGF-β1) 유전자를 연골세포 유전자에 도입한 형질전환 연골세포를 방사선 처리한 것과 정상 연골세포 두 가지가 1대 3으로 혼합됐다. 무릎 관절강 내에 단 1회 주사하면 2년 이상 통증 및 기능 개선 효과가 지속된다.

신라젠의 ‘펙사벡’은 우두(vaccinia)바이러스의 유전자를 재조합해 독성을 없앤 항암바이러스다. 암세포가 정상세포와 달리 티미딘인산화효소(TK)를 과발현해 무한히 분열하는 특징을 이용, 종양 안에서만 증식함으로써 암세포를 선택적으로 공격한다. 간암 환자를 대상으로 글로벌 3상 임상이 진행 중이다.

제넥신은 차세대 항체융합단백질로 불리는 하이브리드항체(hybrid Fc)플랫폼 기술을 활용해 DNA 기반 자궁경부전암(CIN) 치료백신 ‘GX-188E’을 개발 중이다. 유럽 2상 임상을 진행하고 있다.

전세계적으로 출시된 줄기세포치료제는 총 6개로 이 중 4개가 국내 제품이며, 미국 식품의약국(FDA)의 시판승인을 받은 품목은 아직 없다. 국내에선 △메디포스트의 골관절염치료제 ‘카티스템’ △안트로젠의 크론성누공치료제 ‘큐피스템’ △파미셀의 급성심근경색치료제 ‘하티셀그램-AMI’ △코아스템의 루게릭병(근위축성측삭경화증, Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)치료제 ‘뉴로나타-알주’ 등이 희귀의약품으로 신속허가를 받았다.

나머지 해외 2개 제품은 캐나다 오시리스(Osiris)의 이식편대숙주질환(GVHD)치료제인 ‘프로키말(Prochymal, 2012년 5월 캐나다·뉴질랜드, 2015년 9월 일본 상품명 ‘템셀’로 허가)’과 이탈리아 키에시(Chiesi)의 중증 각막손상 치료제인 ‘홀로클라(Holoclar, 2015년 2월 유럽연합 조건부 허가)이다.

홀로클라를 투여한 중증 각막손상 환자 20명이 치료에 성공했다. 키에시는 승인 조건에 따라 2020년 12월까지 눈화상으로 인한 윤부각막줄기세포결핍(Limbal Stem Cell Deficiency, LSCD) 환자에서 효능을 입증한 연구결과를 제출해야 한다.

차 부장은 “실패도 더 나은 신약을 만들기 위한 과정으로 보고 20여년간 막대한 규모의 투자를 지속하는 미국과 달리 국내 신약개발 환경은 이를 용납하지 않는 열악한 상황”이라며 “세포 조작을 최소화해 안전성이 확보된 줄기세포치료제라면 국내 기업이 미국보다 빠르게 출시할 수 있도록 정부가 적극 지원하는 게 국익에 유리하다”고 말했다. 이어 “일본이 줄기세포치료제와 관련 10년간 수백개의 연구자 주도 임상을 진행했지만 이제야 제품화하는 제도를 마련 중”이라며 “국내 전략이 효과적이었다”고 덧붙였다.

CoGIB 관계자는 “줄기세포치료제 시장이 성장하려면 연구결과 신뢰도를 의미하는 p-value를 기존 0.05에서 10배 이상 엄격한 0.005 수준으로 평가해 뚜렷한 증상 개선 효과를 입증하는 게 먼저”라고 강조했다.  

국내에서 기술특례로 상장한 첨단바이오의약품 개발 회사는 2005~2014년 2곳(바이로메드·제넥신)에서 2015~2016년 5곳(코아스템·강스템바이오텍·안트로젠·로고스바이오시스템스·신라젠)으로 늘었다. 조헌제 한국신약개발연구조합 상무는 “국내 유전자치료제 및 줄기세포치료제 회사가 외부 기관과 협력하는 개발 단계는 전임상이 38.1%로 가장 높았고 후보물질탐색(25.8%), 임상 1~3상(15.5%), 원천기술 개발(13.4%) 순으로 나타났다”며 “원친기술 개발 부문에서도 적극적으로 협력에 나서야 한다”고 조언했다.     

김연수 충남대 유전자의약 오픈이노베이션센터 교수는 “세포치료제와 유전자치료제는 무균 상태에서 제조하고 사람이 작업하는 과정이 많아 기존 합성의약품보다 의약품제조품질관리기준(GMP)이 엄격해야 한다”며 “국내 바이오벤처 다수가 고가의 설비를 구축하는 데 어려움을 겪고 있다”고 설명했다.