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유전자 재조합 기술 적용
CAR-T 대표적 치료제
기존 치료제보다 효과 개선

기존 항체의약품은 암세포를 타격하고 죽이기 위해 항체 단백질을 주입하는 기전이다. 유전자 치료제는 유전자를 활용한다. CAR-T가 대표적이다. 암항원을 인식할 수 있고 면역세포인 T세포를 활성화시키는 인공적인 유전자를 심어버리는 항암제를 만드는 것이다.

유전자 치료제 개발 분야가 급격히 성장 중이다. 해마다 몇 백개의 유전자 치료제 후보물질들이 연구 개발되고 있다.

기존 치료제 대비 넓은 타깃 범위 장점

유전자 치료제는 단백질 수준이 아닌 유전자를 조절해 기존 의약품 대비 넓은 타깃 범위를 가진다. 유전자 치료제의 작용 기전은 3가지로 △질병을 유발 하는 유전자를 건강한 유전자로 바꾸거나 △잘못된 기능을 가진 유전자를 불활성화 시키거나 △치료 효과를 도와주는 새로운 유전자를 인체에 투여하는 것이다.

유전자 치료제는 체내 전달 방법에 따라 Ex-vivo(생체 외) 유전자 치료제와 In-vivo(생체 내) 유전자 치료제로 분류된다. Ex-vivo 유전자 치료제는 세포에 유전자를 도입한 후 그 세포를 체내에 주입하는 치료제를 말하며 대표적인 예로는 CAR-T 치료제가 있다.

In-vivo 유전자 치료제는 체내로 직접 유전자를 전달해 결함 유전자를 보완하거나 새로운 기능을 도입하는 치료제이다. 유전성 망막 질환 치료제인 럭스티나가 최초로 허가 받은 In-vivo 유전자 치료제이다.

넓은 범위의 유전자 치료제에는 유전자 간섭 치료제인 RNA 치료제와 유전자 편집 기술인 유전자 가위 기술 등이 포함된다.

최근 ‘기적의 항암제’로 불릴 정도로 기존 제품에 비해 치료 효과가 크게 개선된 새로운 항암제가 전 세계 최초로 상업화됨에 따라 제약·바이오 산업에 획기적인 변화가 진행 중이다.

CAR-T(키메라 항원 수용체 T세포)로 불리는 새로운 치료기술은 환자 본인의 면역세포에 유전자 재조합 기술을 적용해 환자 맞춤형 치료를 구현하고 기존 항암제에 비해 완치율을 획기적으로 개선했다.

구체적으로 먼저 환자로부터 혈액을 채취한 후 면역세포인 T세포를 분리한 후 암 발생-과 관련된 유전자를 타깃으로 하는 항원 수용체(CARr) 유전자를 넣어 유전자 재조합한 T세포로 변환시킨다.

이를 복제/배양해 다시 환자의 체내로 주입하면 정상세포는 그대로 두고 암세포만을 공격한다.

노바티스 ‘킴리’ 세계 최초 FDA 승인

다국적 제약기업인 노바티스가 2017년 8월 CAR-T 기술에 기반한 항암제 ‘킴리아(Kymriah)’에 대해 전 세계 최초로 FDA 승인을 획득하고, 2개월 후에는 길리어드에 인수된 키트파마가 ‘예스카타(Yescata)’에 대해 두 번째로 FDA 승인을 획득했다.

1년 후인 지난해 8월에는 유럽연합이 두 제품에 대해 나란히 판매허가를 내주면서 획기적인 항암 치료기술이라 평가 받는 CAR-T에 대한 전 세계적인 관심이 고조됐다.

최근 항암치료 방법은 유전자 기술의 발달로 과거 방사선 요법, 화학 요법 등에서 세포치료제를 이용하는 방법으로 빠르게 전환되고 있다.

그럼에도 불구하고 환자 본인의 세포가 아인 범용 항체나 줄기세포를 이용한 기존의 세포치료제로는 완치가 어려웠고 재발 가능성도 높았던 상황이다.

‘킴리아’가 최근의 임상에서 기존 방법으로는 치료가 불가능했던 급성백혈병(ALL) 환자의 완치율을 80%까지 향상시킨 것으로 보고될 정도로, CAR-T 기술에 기반한 항암치료제는 기존 세포치료제에 비해 치료효과를 월등히 개선한 것으로 평가받고 있다.

CAR-T 치료제 2080년 80억달러 성장 전망

노바티스 등의 성공사례 이후 최근 국내외적으로 관련 연구개발과 상업화 시도가 활발히 진행 중에 있으며, 이에 따라 향후 관련 시장이 급성장할 것으로 기대하고 있다.

Coherent Market Insights에 따르면, 전 세계 CAR-T 치료제 시장은 2017년 기준 7200만 달러 규모에 불과하지만, 향후 연평균 50% 이상의 성장세를 거듭해 2028년에는 80억 달러 이상으로 성장할 것으로 전망된다.

다국적 제약사들이 전세계 CAR-T 치료제 시장을 주도하는 가운데 국내외적으로 다수의 바이오·제약 기업들도 관련 시장에 활발히 진출 중이며 전 세계 CAR-T 치료제 시장의 선두기업들로는 키티파마, 길리어드, 노바티스 등이 있다.

국내기업으로는 녹십자셀, 바이로메드, 앱클론, 바이넥스, 툴젠, 유틸렉스 등이 진출했다.

녹십자셀은 현재 고형암에 대한 CAR-T 후보물질을 탐색하고 있는 단계이며, 앱클론은 관련 치료제에 대해 비임상 단계를 준비 중인 것으로 알려졌다.

바이로메드는 자체 개발한 CAR-T 기술을 2015년에 미국의 블루버트 바이오에 100만달러 계약금을 받고 수출한 바 있다.