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몰젠바이오 "미생물유전체 스캐닝·편집, CNS 타깃" 윤여준 대표 "기존 의약품 구조 바꿔 활성 변경, 약대·생명공학 교수 의기투합"

최은진 기자/ 최은수 기자공개 2022-05-25 08:28:07

이 기사는 2022년 05월 24일 07:49 더벨 유료페이지에 표출된 기사입니다.

미생물이 생산하는 물질들은 신약개발에 다양한 선도물질과 아이디어를 제공한다. 항생제 및 항암제 등 의약품으로 개발되기도 했고 화학구조의 다양성이 응용되기도 한다. 그러나 기존에 몰랐던 새로운 화학구조를 지닌 화합물을 발견하는 게 쉽지 않은데다 새로운건지 아닌 지를 아는데만도 상당시간이 걸린다.

몰젠바이오는 미생물 유전체 스캐닝 기술로 타깃 발굴 시간을 단축한다. 또 유전자를 편집해 합성생물학 기반의 약물 개발 가능성도 높였다. 이 기술을 활용해 기존 의약품 구조를 변경해 혁신신약을 개발하는 연구를 진행 중이다. 타깃 적응증은 파킨슨병과 알츠하이머 등 퇴행성뇌질환(CNS)과 항암제 등이다. 몰젠바이오의 창업주 윤여준 대표를 더벨이 만나봤다.

-몰젠바이오의 설립배경 및 취지 등을 설명해달라.

▲합성생물학 기반 미생물 유래 저분자(genetically encoded small molecule) 의약품의 고효율을 개발한다는 목표로 2021년 3월 설립했다. 미생물 유래 저분자 물질은 신약개발에 있어 풍부한 자원으로 활용될 수 있다. 확률적인 면에선 합성물질보다도 높다. 전세계적으로 발굴한 미생물유래 저분자 물질 총 7만개 중 475건이 의약품으로 만들어졌다.

하지만 개발하는 데 비용과 시간이 많이 들어 대형 제약사들도 하기 어렵다. 미생물 유전체를 분석하기도 어렵지만 구조를 바꾸는 것도 쉽지 않다. 몰젠바이오는 미생물의 유전체를 스캐닝 할 수 있고 편집과 조합하는 기술도 확보하고 있다. 1950년대부터 새로운 물질 발굴을 위해 애쓰고 있지만 잘 안 나온다. 우리는 미생물의 지놈 또는 유전자를 스캔해서 원하는 물질을 찾는다. 이렇게 되면 새로운 물질을 효율적으로 찾고 대량생산도 할 수 있다. 이는 하나의 플랫폼으로 MtG라는 이름을 붙였다. 이를 활용해 신규 유효물질을 고효율로 발굴하고 기존 의약품의 구조변형을 통해 혁신신약을 만드는 연구를 추진 하고 있다.

-약대, 생명공학 교수가 창업한 걸로 안다. 인력을 소개한다면.

▲창업주인 나(윤여준)와 함께 서울대 제약학과 교수로 재직 중인 오동찬 교수, 그리고 정은지 연세대 생명공학과 교수가 뜻을 모았다. 선도·후보물질 생합성, 최적화 대량생산 균주 개발은 내가 맡고 오 교수는 20여년간 연구한 신규 천연물 발굴을 담당한다. 뇌신경세포의 생리적 활성 및 신호를 연구하는 정 교수가 효능, 안전성, 기전평가 등을 담당하는 방식으로 업무분담을 하고 있다.

주요 파이프라인에 대한 자문위원도 구축하고 있다. 파킨슨병은 이필휴 연세 세브란스병원 신경과 교수가, 알츠하이머는 서상원 삼성서울병원 신경과 교수가 자문한다. 조은경 충남대 의대 미생물학교실 교수가 결핵을, 신상준 연세 세브란스병원 종양내과 교수는 항암 자문을 하고 있다.

-플랫폼 등 원천기술에 대한 특허를 갖고 있는지.

▲미생물 유래 저분자의 생합성과 합성생물학의 연구자로서 FK506, 카나마이신(kanamycin), 젠타마이신(gentamicin)이 어떻게 미생물에서 만들어지는 지, 생합성과정을 최초로 규명했다. 관련 내용은 국제 학술지인 미국화학회지(J. Am. Chem. Soc.)와 네이처 화학생물학(Nature Chemical Biology)을 통해서 발표됐다. 또 회사의 주요 파이프라인 약물은 모두 주요 국가의 해외 특허를 출원 중이다.

-진행 중인 신약 파이프라인은 어떻게 되나.

▲MtG(Molecule through Gene)플랫폼 기술을 활용해 다양한 미생물 유래 물질을 확보하고 있다. 이를 통해 기존 의약품의 구조를 조작해 활성을 바꾸는 연구를 하고 있다. 파킨슨병, 알츠하이머, 항암 등이 주요 적응증이다. 알츠하이머의 경우에는 보건복지부에서 일부 지원을 받기도 했다.

우리가 가장 주요하게 추진하는 파이프라인은 천연물 유래 의약품인 FK506(tacrolimus)의 구조변경으로 활성을 바꾸는 연구를 꼽는다. FK506은 장기이식환자에게 쓰는 대표적인 면역억제제다. 신경재생 및 PD(Parkinson's Disease)와 AD(Alzheimer's Disease)를 억제하는 효능도 있지만 강력한 면역억제 활성을 가지고 있기 때문에 해당 환자에게 쓸 수 없다. 우리는 FK506에서 면역억제 활성을 제거하면서 PD와 AD를 억제할 수 있는 구조를 만드는 연구를 한다. 동물실험을 통해 효능 및 안전성, 혈내장벽(BBB) 투과능 등을 확인했다.

이밖에 스캐닝 기술을 활용해 미생물 유래 신물질을 발굴했고 대장암에 가장 많이 사용되는 항암제인 5-FU 내성에 효능이 있다는 걸 발견했다. 결핵제 관련해선 MDR/XDR 결핵균에 활성이 있는 곤충 공생 마이크로바이옴 미생물 유래 신규 생리활성 물질을 발견해서 연구하고 있다.

-기존 의약품의 구조를 변형한다는 게 약물 재창출과 어떻게 다른지.

▲약물 재창출은 있는 물질을 그대로 리포지션하는 거다. 구조를 바꾸거나 재조립을 하지 않는다. 제형이나 적응증 등을 바꿔 쓰는 거고 우리는 구조 자체를 바꿔버린다. 구조 변형된 개량신약이라고 부르기도 하는데 완전히 새로운 약이 되는 만큼 전임상부터 다시 시작해야 하는 혁신신약으로 봐야한다.

-국내외 벤치마크 혹은 비슷한 연구를 하고 있는 곳이 있나.

▲없다. 고도의 기술력이 소요되는 만큼 쉽게 접근할 수 있는 분야가 아니다. 우리는 미생물 유전체 스캐닝과 편집 및 조립 기술을 확보하고 있기 때문에 추진할 수 있는거다. 해외에 유사모델로 코산바이오(Kosan Biosciences)와 큐비스트파마슈티컬스(Cubist Pharmaceuticals) 정도가 있다. 코산바이오는 암세포 성장을 억제하는 KOS-862(Epothilone D)를 개발해 2002년 로슈에 전세계 판권을 2억2000만달러에 넘겼고 이후 2008년 BMS에 1억9000만 달러에 M&A 됐다. 큐비스트도 2011년 옵티머파마슈티컬스(Optimer Pharmaceuticals)와 공동판매로 연간 1500만달러의 계약을 했고 트라이어스(Trius Therapeutics)에 16억달러에 합병됐다.

-임상 계획 및 펀딩 등의 일정은 어떻게 되는지.

▲올해 말이나 내년 상반기 중 비임상을 시작할 예정이다. 하고 싶은 건 많지만 파킨슨, 알츠하이머, 항암 등 선택과 집중을 할거다. 최근 프리 시리즈 A 펀딩을 진행했고 내년께 시리즈 A 펀딩을 할 예정이다. 임상 2상이 진행될 것으로 예상되는 2026년께 상장을 목표로 두고 있다.

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