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에스엘테라퓨틱스, ‘직접교차분화’ 기술로 파킨슨병 치료제 개발에 성큼
에스엘테라퓨틱스, ‘직접교차분화’ 기술로 파킨슨병 치료제 개발에 성큼
  • 김수진 기자
  • 승인 2024.05.03 12:12
  • 댓글 0
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직접교차분화 기술, 체세포로부터 만능성 단계를 거치지 않고 목표하는 세포로 직접 전환
직접교차분화 신경줄기세포는 자가이기 때문에 면역거부반응 없어 안전하고 효과 더 높아
체세포로부터 후뇌·전뇌·중뇌 특이적 신경줄기세포로 직접교차분화 가능
파킨슨병 세포치료에 필요한 중뇌 도파민 신경전구세포를 얻을 수 있다는 점에서 획기적
척수손상질환에 먼저 적용해 동물시험에서 안전성과 유효성 확인… 임상시험계획 승인신청 준비
최종성 에스엘테라퓨틱스 대표가 직접교차분화 기술로 파킨슨병 치료제를 개발하는 자사의 기술력에 대해 소개했다
최종성 에스엘테라퓨틱스 대표가 직접교차분화 기술로 파킨슨병 세포치료제를 개발하는 자사의 기술력에 대해 소개했다

[바이오타임즈] 파킨슨병 세포치료제 개발을 위한 기업 간 경쟁이 치열해지는 가운데, 직접교차분화 플랫폼 기술을 확보한 국내 바이오벤처 에스엘테라퓨틱스(구 스템랩, 대표 최종성)가 주목받고 있다.

에스엘테라퓨틱스는 ‘직접교차분화(Direct Reprogramming)’ 기술로 확보된 자가 신경줄기세포를 이용해 척수손상 치료제, 루게릭병 치료제, 파킨슨병 치료제 등 신경질환 세포치료제를 개발하는 차세대 세포치료제 전문기업이다.

2011년 줄기세포 분야 권위자인 고려대학교 생명공학부 유승권 교수가 창업했으며, 역분화줄기세포(iPSC) 기술을 응용해 중추신경 세포치료제를 개발한다.

세포치료제 개발 전문가인 최종성 대표는 2021년 합류했다. 최 대표는 진단검사의학과 전문의 출신으로 임상 의사 경력뿐만 아니라, GC녹십자셀의 개발본부 부사장을 거쳐 ㈜차바이오랩, ㈜차바이오텍의 대표이사를 역임하는 등 국내에서는 보기 드문 세포치료제 전주기를 경험한 전문가이다.

특히 GC녹십자셀에서 항암 면역세포치료제인 ‘이뮨셀-LC’의 임상시험을 총괄해 신약개발에 성공했고, 실제 발매까지 이뤄내 지금도 연 400억 원 규모의 매출을 발생시킨 장본인이기도 하다.

파킨슨병은 퇴행성 뇌 질환으로서 중뇌 도파민 신경세포의 사멸로 인해 발생한다. 한 번 손상된 신경세포는 자발적으로 재생되지 않기 때문에 일단 발병된 후에는 질환이 계속해서 진행되며 치매, 뇌졸중과 함께 3대 노인성 뇌 질환으로 꼽힌다. 현재 전 세계 파킨슨병 환자는 1,000만 명에 달하며, 국내 파킨슨병 환자 수는 2022년 기준 12만 547명으로, 2018년 10만 5,882명에 비해 14% 증가했다.

현재까지 파킨슨병에 대한 근본적 치료법은 없으며, 레보도파를 비롯해 뇌 내의 도파민의 농도를 높일 수 있는 약물 처방으로 증상 완화를 목표로 하는 대증요법이 이루어지고 있다. 따라서, 파킨슨병의 근본적 치료를 위한 세포치료제 및 세포치료제 개발사에 관심이 집중되고 있다.

임상 단계가 가장 앞선 회사는 미국 기업으로, 배아줄기세포를 이용해 파킨슨병 치료제를 개발 중이다. 2상 진입 전으로, 5월 중으로 1/2a상 결과 발표가 예정되어 있다.

국내 기업으로는 지난해에 코스닥에 상장한 에스바이오메딕스가 1/2a상에서 모든 대상자에 대한 뇌 이식수술을 완료한 상태이다. 에스바이오메딕스는 인간배아 줄기세포 유래 중뇌 특이적 도파민 신경전구세포를 이용한 파킨슨병 세포치료제를 개발 중이다.

그리고, 에스엘테라퓨틱스가 있다. 에스바이오메딕스와 에스엘테라퓨틱스 모두 차세대 줄기세포치료제 개발 기업이라는 공통점이 있다. 다른 점이라면 에스바이오메딕스는 배아줄기세포(ESC) 분화 기술을 통해 줄기세포치료제를 개발하는 반면, 에스엘테라퓨틱스는 유도만능 줄기세포(iPSC) 확립 기술에서 발전한 직접교차분화 기술로 환자의 체세포를 신경줄기세포로 전환해 생산한 직접교차분화 신경줄기세포(induced Neural Stem Cell, iNSC)를 이용, 줄기세포치료제를 개발하고 있다.

특히, iNSC는 환자 본인의 체세포를 신경줄기세포로 직접교차분화한 자가세포이기때문에 면역원성이 배제돼 환자에 적용 시 면역거부반응의 위험이 거의 없을 것으로 기대된다.

에스엘테라퓨틱스가 확보한 직접교차분화 기술이란 무엇이며, 이 기술은 파킨슨병 치료제 개발에 어떻게 적용될까. 최종성 에스엘테라퓨틱스 대표이자 최고의학책임자를 만나 자세한 이야기를 들어보았다.

◇에스엘테라퓨틱스는 직접교차분화 기술로 자가 신경줄기세포를 이용해 신경질환 세포치료제를 개발한다고 알고 있다. 직접교차분화 기술에 대해서 구체적으로 설명해달라.

직접교차분화 기술은 자신의 체세포로부터 만능성 단계를 거치지 않고, 중간 단계에서 원하는 세포로 직접 전환시키는 기술이다. 유도만능줄기세포(iPSC)는 기존의 성질을 아예 없애고 간다면, 직접교차분화 기술은 잠재적인 성질을 갖고 가기 때문에 유전적으로 안정된 신경줄기세포를 제작할 수 있다. 이 기술을 활용, 환자의 체세포를 이용해 공여자와 유전적 동질성을 갖는 신경줄기세포 치료제를 개발하고 있다. 또한, 소변을 통해 다량 추출도 가능해 경제적이기도 하다. 회사는 이를 기반으로 척수손상 치료제 ‘iNSC-SCI’, 근위축성측색경화증 치료제 ‘iNSC-ALS’, 척수소뇌실조증 치료제 등을 개발하고 있다.

◇체세포에서 줄기세포로 직접교차분화하는 것의 가장 큰 장점은 무엇인가.

체세포에서 줄기세포로 직접교차분화하는 것은 iPSC 확립 기술과 큰 줄기에서 같지만, iNSC는 만능성 단계를 거치지 않아 생체 내에서 기형종과 같은 종양형성의 위험이 없어 안전성이 확보되어 있다는 장점이 있다. 또한 세포를 생산하는 기간을 단축할 수 있다. 환자 본인의 체세포를 직접교차분화한 자가세포이기 때문에 면역원성이 배제되어 환자에 적용 시 면역거부반응의 위험이 거의 없을 것으로 보고 있다.

◇배아줄기세포 치료제와 비교해서는 어떤가?

배아줄기세포는 대량생산에 유리한 기술이다. 미리 만들어진 약을 냉동했다가 녹여서 쓴다. 그런데 배아줄기세포는 수정란으로부터 만들어지는 만능 분화능력을 가진 세포로서 모든 조직이나 장기로 분화가 가능하지만, 타인의 세포이므로 면역 거부 반응 등의 부작용이 있다. 그래서 면역억제제를 길게는 몇 년까지 맞아야 하기도 한다. 이와 비교해 직접교차분화 신경줄기세포는 자가이기 때문에 면역거부반응이 없어 효과가 더 높을 것으로 기대한다. 면역세포 치료제 중 동종세포 치료제로 성공한 게 하나도 없지 않은가. 그만큼 어렵다는 얘기다.

◇에스엘테라퓨틱스 만의 차별적인 기술이라면?

직접교차분화 기술을 활용해 임상 적용 가능한 자가의 도파민 생성 신경세포를 얻는 기술은 우리만이 가진 차별적인 기술이다. 척수손상 질환에 먼저 적용해 동물시험에서 안전성과 유효성이 있음이 확인되어 파킨슨병과 같은 뇌 질환으로 적응증을 확장하고 있다.

◇최근 직접교차분화 과정에서 뇌의 각 지역으로 분화하는 데 필요한 세포 신호를 조절해, 지역 특이적 직접교차분화 신경줄기세포를 얻을 수 있는 ‘직접교차분화 플랫폼’ 기술을 확보했다고 들었다. 좀 더 구체적으로 설명해달라.

기존 보유 기술은 후뇌 특이적인 신경줄기세포를 생산하는 기술이었고, 이 기술을 확장시킨 플랫폼 기술을 활용하면 체세포로부터 후뇌 특이적 신경줄기세포뿐만 아니라 전뇌 또는 중뇌 특이적 신경줄기세포로 직접교차분화가 가능하다. 특히 파킨슨병 세포치료에 필요한 중뇌 도파민 신경전구세포를 얻을 수 있다는 점에서 이 기술에 주목할 필요가 있다. 이 직접교차분화 중뇌 도파민 신경전구세포(induced dopamine progenitors, iDAPs)는 생체에서 중뇌 도파민 신경세포가 발생하는 부위의 특성을 나타내고 있는 것이 특징이다. 우리는 이 세포의 생산공정을 위한 추가 연구개발을 준비하고 있다.
 

에스엘테라퓨틱스의 지역 특이적 신경줄기세포 직접교차분화 플랫폼. 에스엘테라퓨틱스의 직접교차분화 플랫폼은 직접교차분화 과정에서 뇌의 각 부분으로 분화하는데 필요한 지역화 신호를 조절하여 환자 유래 체세포로부터 지역 특이적 신경줄기세포를 생산할 수 있는 기술이다. 특히, 파킨슨병에 적용할 수 있는 중뇌 도파민 신경전구세포 (노란색 표시 세포)의 생산이 가능하다(사진=에스엘테라퓨틱스)
에스엘테라퓨틱스의 지역 특이적 신경줄기세포 직접교차분화 플랫폼. 에스엘테라퓨틱스의 직접교차분화 플랫폼은 직접교차분화 과정에서 뇌의 각 부분으로 분화하는데 필요한 지역화 신호를 조절하여 환자 유래 체세포로부터 지역 특이적 신경줄기세포를 생산할 수 있는 기술이다. 특히, 파킨슨병에 적용할 수 있는 중뇌 도파민 신경전구세포 (노란색 표시 세포)의 생산이 가능하다(사진=에스엘테라퓨틱스)

◇중뇌 도파민 신경전구세포를 얻을 수 있다는 건 굉장히 획기적인 성과인데, 임상 계획은 어떻게 되나?

중뇌 도파민 신경전구세포를 활용한 파킨슨병 치료제 개발을 위해서는 30~50억 원 정도를 예상하고 있다. 이 기술이 줄기세포 기술로는 가장 최신 기술이다 보니까 선행 연구가 많지 않고, 상업 임상에 진입한 것도 거의 없다. 앞선 기술이 가치를 인정받기 위해서는 환자를 대상으로 성공해야 하는데, 신기술이다 보니 투자받기가 쉽지 않다. 만약 연구비가 충분히 지원된다면 GMP 시설에서 중뇌 도파민 신경전구세포를 생산하기 위한 공정연구에 들어갈 계획이다. 운이 좋아서 미세조정만 잘 된다면 이 과정을 1~2년 안에 끝낼 수도 있다.

◇척수손상 환자를 대상으로 하는 신경줄기세포 치료제 ‘iNSC-SCI’의 임상시험계획 승인신청 준비는 어느 정도 진행됐나?

척추 내의 신경조직인 척수는 뇌와 말초신경을 연결해 주는 통로이다. 척수손상은 대부분 교통사고, 낙상사고와 같은 외상에 의해 발생하며 손상에 의한 신경 단절로 운동 기능과 감각기능을 잃게 되는데, 손상으로 소실된 세포를 재생할 수 없어 치료의 한계가 있었다. 그런데, 우리 회사는 직접교차분화 신경줄기세포를 이용한 척수손상 세포치료의 효능을 동물모델을 통해 입증했고, 이를 네이처(Nature) 자매 학술지인 ‘Experimental and Molecular Medicine’에 게재했다. 이렇게 생산한 직접교차분화 신경줄기세포는 GLP 인증기관에서도 효능 및 안전성 검증을 완료한 상태다.

2021년 12월 차바이오텍과 소변 유래 유도 신경줄기세포 치료제 위탁생산(CMO) 계약을 체결한 후 차바이오랩이 유도 신경줄기세포 생산에 필요한 ‘mRNA 기반 줄기세포 생산 기술’을 우리로부터 이전받았다. 차바이오랩이 생산·납품한 신경줄기세포로 척수손상, 루게릭병, 파킨슨병 치료제를 개발하게 되는데, 이중 척수손상 치료제는 임상시험계획(IND) 신청을 앞두고 있고, 루게릭병과 파킨슨병 치료제는 임상시험 진입을 위한 비임상 연구 및 기초 연구를 진행 중이다. 척수손상치료제는 비임상 효능시험에서 누구나 인정할 만한 결과를 얻었기 때문에 임상 결과에도 기대를 걸고 있다.

◇척수손상치료제의 임상시험계획 신청이 계획보다 늦어지는 데는 아무래도 자금 부족 때문이 아닌가? 투자 유치는 어느 정도 진행되고 있나?

열심히 만나고 있고 이야기가 진행 중인 곳도 있다. 관심들은 많은데, 앞서도 말했듯이 선행 연구가 없는 분야이다 보니 투자자로서는 확신이 들지 않을 수 있다. 우리는 다 오픈되어 있다. M&A도 가능하다. 우리는 치료제 개발을 최우선으로 두고 있다. 

◇코넥스에서 코스닥으로의 이전 상장은 계획하지 않고 있는가?

IPO는 임상에 진입해 어느 정도 성과를 낸 후 가능하니까 급하게 생각하지 않기로 했다. 오히려 우리가 하는 일을 꾸준히 하면서 품목 허가받고 매출 많이 일으켜 코넥스에서 거래가 많이 되면 그것 자체로 엑싯이 아닐까 한다. 그렇게 되면 초기 투자자들이 이전 상장을 기다리지 않아도 된다. 요즘은 툴젠처럼 내실을 다지고 요건을 잘 갖춘 다음 IPO에 도전하는 게 맞지 않나 싶은 생각도 든다.

◇에스엘테라퓨틱스의 최종 목표는 무엇인가. 결국 ‘뇌’인가?

그렇다. 뇌 질환 중에서 파킨슨병이나 뇌졸중처럼 질환이 발생한 영역이 어느 부분인지 확실히 알 수 있다면 세포치료를 이용해 안전한 루트로 치료할 수 있다고 생각한다. 우선은 뇌 영역으로 가기 전에 상대적으로 안전한 척수 등에서 임상을 성공시킨 후 이 플랫폼으로 소뇌, 중뇌, 대뇌로 올라가고 싶다. 이 계획에 따라 척수손상 치료제와 파킨슨병 치료제 다음으로 중풍으로 인한 뇌 손상 치료제를 개발 중이다. 직접교차분화 기술로 확보된 자가 신경줄기세포를 이용해 척수손상 치료제 1상을 성공하고, 투자받게 되면 파킨슨병 임상까지 도전해 볼 계획이다.

◇마지막으로 잠재적인 투자자들에게 한마디 해달라.

이 기술이 워낙 최신 기술이다 보니까 임상효과에 대한 검증이 안 돼서 투자를 결정하기 어렵겠지만, 우리가 임상에 성공한다면 작은 투자로 매우 큰 성공을 얻을 수 있다고 확신한다. 파킨슨병뿐만 아니라 퇴행성질환은 큰 제약사조차 질병의 속도를 완화시킬 뿐이지, 근본적인 치료제는 아직 없는 상태다. 우리가 개발하려는 파킨슨병 치료제는 손상된 걸 치료하기 때문에 매우 획기적이라고 할 수 있다. 인류의 미래를 위해서 조금 용기를 내주신다면 사명감을 갖고 연구에 매진해 성과로 증명하겠다.

[바이오타임즈=김수진 기자] sjkimcap@biotimes.co.kr


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