근육감소증, 특히 노인성 질환으로 발생하는 노화형 퇴행성근육질환은 당장 문제는 없어 보일지라도 서서히 체력을 저하시키고, 부상과 건강악화, 각종 합병증으로 이어져 에이즈나 췌장암과 동반할 경우 환자의 사망률을 30%이상 높인다. 이러한 질환을 치료하고자 글로벌 기업들이 나서 항 마이오스타틴(Myostatin)제 등을 연구 개발했으나 현재까지 승인된 치료제는 하나도 없다. 이에 한국의 신생 바이오벤처기업 ㈜씨엔엘테라퓨틱스는, 연구개발 파트너 및 외부 자문기관과의 전략적 협업을 통해 세계 최초의 노인성 근육감소증 저분자화합물 신약물질 ‘CL-101’를 개발하여 2023년 이후 임상을 거쳐 글로벌 신약으로 도약할 예정이다. 최근 RNA조절 저분자 화합물기반 플랫폼 기술을 바탕으로 근육단백질의 분해를 막고 생성도 촉진하는 신약 후보물질을 개발하며, 향후 “근육세포 에너지 생성기관인 미토콘드리아의 조절 매커니즘을 활용해 더 많은 퇴행성 근육질환치료로 범위를 넓혀가겠다”는 이승재 대표의 연구와 신약개발 계획을 들어 보았다.
세계 최초로 근육감소 치유/방지목적 저분자화합물 신약물질개발 예상
2019년 설립된 ㈜씨엔엘테라퓨틱스는 독자적으로 구축된 저분자화합물 라이브러리 플랫폼을 바탕으로, 대기업 제약사들보다 앞선 세계 최초의 GSK-3β 타겟 근육감소증 치료 신약 ‘CL-101’을 연구해 임상진입을 앞두고 있다. 이들은 새로운 세포치료제시스템인 체세포전환기술을 보유하고 노인성근육감소증을 비롯한 노화/퇴행성질환치료목적의 신약을 개발하는 의료벤처기업이다. 미국에서 신약개발의 중요한 단계인 특허선행기술조사와 출시 후의 리스크를 낮출 다양한 검증을 거쳐 RNA조절 바이오마커 연구기반으로 자체 개발된 GSK-3β 저해제는 이들의 대표 기술이자 노화와 질병으로 비정상적으로 활성화된 GSK-3β를 억제해 근육단백질의 생성을 촉진하고 동시에 분해를 저해하는 이중기전의 저분자 신약이다. 노벨상을 다수 배출한 UTSW(텍사스주립 의과대학 사우스웨스턴 메디컬센터)에서 단백질 구조결정학으로 박사학위를 취득하였으며, 뉴욕 콜드스프링하버 연구소 소속의 하워드 휴즈 의학연구소와 서울대 물리학과 기초과학연구소를 거친 뒤 알테오젠에서 해외사업개발을 총괄했던 이승재 대표는, 국내 바이오텍에 미국식 협업 기반 의약품 개발모델을 도입하고자 ㈜씨엔엘테라퓨틱스를 설립했다고 한다. “미국 신약 개발업계는 교수와 학생의 연구중심모델외에도 처음부터 신약개발을 목적으로 초기 유효성 데이터를 확보한 뒤, 외부연구개발 파트너와의 협업을 통해 성장하는 경우가 많다”는 그는 “검증된 과학적 성과를 바탕으로 초기 단계부터 외부 연구기관과 전략적 협약을 맺어 독자적 신약을 발굴하게 되었다”고 설명한다.
신약개발 리스크 낮춘 협업 R&D 의약품 개발 모델
이 대표는 “2010년대 초반부터 미국 및 유럽의 글로벌 제약사들이 자체 R&D외에 연구대행 개발업체와 협업하기 시작하였으며, 동시에 우수기술을 보유한 바이오텍들을 활발히 M&A하는 전략을 추구하고 있다”라고 평가한다. 이러한 이러한 최신 의약개발전략을 벤치마킹한 씨엔엘테라퓨틱스는 글로벌 제약사와 협업식 연구개발을 성공적으로 수행한 쥬빌런트(Jubilant Biosys)사와 손을 잡고 신약 후보물질의 최적화 연구를 진행하고 있다. “자체 도출한 후보약물의 유효성 데이터를 외부파트너에 의해 재현하는 검증이야말로 신약개발의 신뢰도를 높이고 더 나아가 임상실험의 성공확률을 높일 수 있다. 창업 이후 이러한 시스템을 유지해 오면서 벤처기업인증을 받고 기업부설연구소도 설립했으며, 최근 동물실험에서 유효성 확인과 약물최적화가 성공적으로 진행되어 전임상단계에 이를 수 있었다”는 이 대표는, “수년전 화이자가 CNS(셀, 네이처,사이언스)저널에 발표된 논문 결과들을 실험해 보니 재현율이 겨우 40%대였다는 보고가 있었을 만큼 연구 신뢰성에 대한 위기론도 있었으나, 신약개발과정에서 철저한 검증시스템을 도입하면 약물의 성공 가능성을 획기적으로 올릴 수 있다”고 한다.
RNA조절 저분자 화합물로 타겟 질병도 다양해
씨엔엘테라퓨틱스의 신약후보물질인 CL-101의 근육단백질 분해방지의 원리는 단백질 분해매커니즘인 ‘유비퀴틴 프로테아좀’ 시스템의 ‘E3 ligase’ mRNA발현을 억제하면서 발동된다. 이 대표의 오랜 연구동료이자 퇴행성질환연구의 세계적 권위자인 MIT의 앙커 제인 교수를 기술자문위원으로, 신약임상글로벌기업 IQVIA의 피터 포도베드 박사를 각각 사업개발총책임자로 창업 준비단계에서부터 영입하였으며, 이들과 함께 RNA를 조절하여 각종 질병에 적용 가능한 다양한 저분자화합물 신약을 개발 중인 씨엔엘테라퓨틱스의 대표적 타겟 질환은 노인성 근육감소증과 알츠하이머 등 각종 중증 퇴행성 질환이다. 현재 세계적으로 RNA를 직간접적으로 조절하는 저분자 화합물을 이용하여 다양한 난치성 질환을 정복하려는 노력이 미국을 중심으로 활발히 일어나고 있으며, 씨엔엘테라퓨틱스를 비롯하여 다수의 미국 바이오벤처기업들이 미개척 분야인 RNA 조절 저분자 화합물의 플랫폼 기술을 선도하기 위해 치열하게 경쟁하고 있다. . 또한 저분자화합물을 통한 RNA조절기술에서 신약기전은 신체 어느 곳에만 작용하지 않으므로, 근육감소증 외에도 인체의 다양한 질환에 적용할 수 있다고 한다. 아울러 이 대표는 해외 전임상수탁기관에 의뢰해 CL-101에 대한 동물 효력실험을 진행하여 부작용 없이 근육 기능이 회복 및 향상되고 세포의 에너지생성기관인 미토콘드리아의 활성이 증대되는 것을 확인하였다.
독자적 신약개발플랫폼 ‘STAR프로젝트’ 및 체세포치료제 연구 병행
이 대표는 ‘RNA조절기술을 응용한 치료목적의 저분자화합물(Small molecule therapeutics for TArgeting RNA Biology)’라는 의미의 약자를 따 3가지 플랫폼으로 나뉜 ‘STAR프로젝트’를 진행 중이다. 그중 가장 빨리 임상과 상용화될 가능성이 높은 STAR1은 근육단백질 분해인자의 mRNA발현억제를 바이오마커기반으로 개발한 GSK-3β 저해제 기술의 플랫폼이며, 노인성 근육감소증을 비롯한 파킨슨병, 루게릭병 등 다양한 퇴행성 신경근육질환에 고루 적용 가능한 저분자화합물 연구이다. 그리고 STAR2는 mRNA의 후생유전(Epigenetics) 메커니즘을 조절하는 단백질 효소의 억제기전에 관한 것으로, 이 저분자화합물을 각종 퇴행성 근육 및 신경성 질환에 타겟팅하여 체세포분화를 리프로그래밍하는 세포치료제로 개발하고 있다. 예를 들자면, 저분자화합물을 통해 이미 분화된 체세포를 줄기세포 단계를 거치지 않고 원하는 다른 종류의 세포로 리프로그래밍을 유도하여 치료용 세포로 활용하는 원리다. 더 나아가 이 대표는 RNA조절기술로 현재 주력하는 신경퇴행성 근육질환을 넘어, 듀센형 근이영양증 환자 대상으로 FDA에 인증될 희귀질환 트랙 치료제 목적의 연구도 진행 중이다. 현재 씨엔엘테라퓨틱스는 대표적 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머와 중증 근육퇴화질환인 루게릭병 연구에도 플랫폼 기술을 적용할 예정이며, 아직은 초기단계지만 신약개발전문 해외 업체와 제휴를 통한 기반을 다지며 내부 연구 역량을 키워 세계적인 퇴행성 질환 전문 신약개발 글로벌 바이오텍으로 성장할 수 있을 것으로 기대한다고 전한다. 현재 주요 타겟인자인 GSK-3β 저해제가 올해 전임상을 마치고, 내년 임상1상을 거쳐 향후 빅파마와의 파트너십을 통한 추가 임상개발을 진행할 목표인 이 대표는 “바이오산업을 이끄는 스타트업이자 개발자를 겸한 대표로서, 특히 신약개발기업은 공익적인 비전을 실현하지 못한다면 존재할 이유가 없다”며, 앞으로 중증 희귀병으로 고통 받는 이들과 신약개발에 기꺼이 투자하는 투자자들까지 행복하게 만드는 기업을 이뤄가겠다고 밝혔다.
