[메디게이트뉴스 서민지 기자] 신속한 코로나19 백신 상용화로 국내외 제약바이오기업들이 mRNA 플랫폼에 대한 연구개발에 적극적으로 뛰어들고 있다. 의약품 위탁생산개발(CDMO) 기업인 에스티팜은 mRNA 관련 특허 기술을 활용해 자체 신약개발에 도전하고 있으며, 이 같은 기업들의 R&D를 지원하고자 정부는 관련 규제·기준 마련과 지원 강화를 추진 중이다.

에스티팜 양주성 상무·mRNA사업개발실장은 최근 국립암센터 암과학 포럼에서 'mRNA CDMO : 코로나 백신 개발의 교훈'을 주제로 자사의 특허 기술과 R&D 파이프라인 강화 계획 등을 밝혔으며, 식품의약품안전처 오일용 과장, 보건복지부 한상균 과장, 과학기술정보통신부 이병희 과장 등은 재정적·행정적 지원 방향을 소개했다.
 

에스티팜, mRNA 기반 토종백신 개발 나서 

에스티팜은 올리고핵산치료제(올리고뉴클레오타이드) CDMO 전문기업에서 지난 2018년부터 mRNA로 CDMO 영역을 확대했고, 코로나19 팬데믹이 시작되면서 정부 요청 등에 따라 mRNA 기반의 토종백신 개발에 나서고 있다.

특히 지난 2020년 6월과 8월에는 한국과 미국에서 mRNA기반 신약개발을 위한 기초 연구로서 항암 백신에 관한 자유 주제와 항바이러스 백신에 관한 자유 주제로 오픈 이노베이션 연구과제 공모를 진행했으며, 같은 해 10월 신사업 진출을 위해 에스티팜은 mRNA를 합성할 때 필요한 분자의 안정화 핵심기술인 5’-캡핑(Five Prime Capping) RNA 합성법의 국내 특허 출원을 완료했다.

5'cap 유사체인 스마트캡(SMARTCAP) 개발에 이어 안전성과 유효성이 검증된 지질나노입자(LNP) 약물전달체 기술을 제네반트로부터 이전받아(라이센스 인) mRNA 백신을 직접 개발할 수 있는 권리를 확보했고, 자사의 mRNA GMP 제조소를 신설·확대해 자체 생산도 가능해졌다.

LNP의 지질 보호막 안에 각종 구성 물질들이 고르게 분산되고 크기와 모양이 균질할 때 약물의 효능과 안전성이 최적화되는데, 에스티팜은 mRNA가 탑재된 LNP 입자의 크기를 50~90nm(나노미터)로 균일하게 유지하면서 98% 이상의 효율로 캡슐화할 수 있는 LNP 구조체 생산 플랫폼을 보유하고 있다.

신사업 추진 일환으로 양 상무 역시 지난 2020년 11월 에스티팜에 합류했다. 양 상무는 미국 노스캐롤라이나 주립대학에서 석·박사 학위를 받고 성균관대 교수로 재직했으며, 바이오니아, 플럼라인생명과학, 케어사이드에서 연구소장을 역임하면서 DNA 플라스미드(plasmid) 기반 항암면역치료제의 원천기술 개발과 RNAi 플랫폼 기술을 이용한 siRNA 치료제 개발, 암 조기 진단 핵산 마커 데이터베이스를 이용한 난치 암 RNAi 치료제 개발·타겟 발굴 등을 이끌었다. 또한 DNA 백신에 대한 원천 특허를 보유한 발명자로, 뎅기 바이러스 게놈 유전자서열의 특이적 siRNA에 대한 치료제 물질특허 등 다수의 국내외 특허를 보유하고 있다.
 

양 상무는 "기존 에스티팜은 CDMO기업으로서 정체성이 확고했으나, 2018년부터 mRNA 신약개발을 시행해오면서 R&D를 적극적으로 추진 중"이라며 "경쟁사와 대비해 물성 분석과 단백질발현 등을 확인한 결과 유사한 것으로 나타났다. 여기에 더해 현재 반월캠퍼스에 대량생산이 가능한 GMP 생산시설이 있으며, 매달 멀티그램 생산에서 멀티킬로그램, 2억도즈 분량을 생산할 수 있도록 증축을 추진하고 있다"고 설명했다. 

이어 "CDMO 역량 기반으로 여러 원료 물질생산이 가능하며, 특허를 보유한 스마트캡 기술을 바탕으로 자체 생산이 가능해 안정적, 효율적이며 가격경쟁 측면에서도 유리하다. 수요에 따라서 학연산에 빠르게 공급도 가능하다"고 부연했다.

현재의 기술과 역량을 활용해 코로나19 백신 개발은 물론, 전략적 파트너사에 비즈니스 공급 확장할 계획이며 중장기적으로는 항암치료백신 등의 mRNA 활용 신약개발도 추진하겠다는 계획이다. 

다만 현재 개발에 있어 가장 큰 애로사항은 인허가 규제 가이드라인이라고 밝혔다.

양 상무는 "현재 코로나19 mRNA 백신을 자체 기술로 개발하고 있으며, 이 같은 신약개발 역량은 향후 CDMO 사업 추진에 도움이 될 것"이라면서 "모더나는 코로나19에 이어 신항원, 항암백신이 6주만에 환자에게 투여된다고 하는데, 우리나라도 품질기준 등 인허가 규제 가이드라인 개정이 필요하다"고 말했다.

양 상무는 "하나의 예로 mRNA 생산에 있어서 플라스미드DNA가 사용되는데, 플라스미드DNA는 원료물질임에도 식약처가 의약품 잣대, 기준으로 관리하고 있다"며 "이로 인해 생산시 다양한 절차를 거쳐야 하는만큼, 개인맞춤형 치료용 항암백신 등을 개발하려면 6개월 이상의 기간이 소요되는 문제가 발생한다"고 지적했다. 

그러면서 "과학자가 직접 원료물질을 치료백신으로 적용시 얼마나 리스크가 발생하는지 등 안전성여부를 확인해 규제과학을 만들어야 한다"며 "제도 개선을 통해 신속하게 환자에게 도움이 될 수 있도록 해야 한다"고 설명했다.

항암백신 외에도 넥스트 팬데믹시 신변종 감염병에 대해 얼마나 빨리 바이러스 mRNA백신 개발·접종하느냐가 관건이기 때문에 이제는 품질기준에 대해 새로운 정립을 해야 할 때라고 거듭 강조했다.

식약처 mRNA 관련 규제 개혁과 복지부·과기부 R&D 재정적 지원 확대 추진

이 같은 현장의 목소리를 반영, 식품의약품안전처에서 올해 하반기 가이드라인을 마련하겠다는 계획이다.

식약처 오일웅 과장은 "첨단바이오의약품 품목허가·심사 규정에 따르면 의약품 국제공통기술문서(CTD) 제출을 기본으로 하고, 임상자료와 비임상시험 자료, 제조공정, 품질 일관성 등의 자료를 제출해야 한다"며 "일부 첨단바이오의약품에서 자료제출 미흡, 조작 등의 이슈가 있었기 때문에 안전성, 유효성 평가지표의 적절성과 GMP 준수, 밸리데이션 등 전반적 제출 자료의 신뢰성 확보가 매우 중요하다"고 밝혔다.

오 과장은 "첨단바이오의약품은 제조량의 한계, 시료 확보의 어려움, 짧은 반감기, 독성·약동학 시험 어려움, 면역원성·발암성 이슈, 알려지지 않은 장기적인 위험성 등 품질 특성상 장기적인 추적이 필요하다"고 부연했다.
 

식약처는 현재 에스티팜을 비롯 화이자, 모더나 등이 mRNA 항암백신을 개발하고 있는데, 이 역시 첨단바이오의약품 중 하나에 속하며 해당 의약품의 특성을 고려해 품질평가 등 별도의 가이드라인을 마련하고 있다.

오 과장은 "기본적으로 염기서열 분석 타겟 항원 선별기준의 명확화, 물질선정의 타당성 제시, 별도의 품질관리 실시 여부, 치료목적 발휘 수준 등이 품질평가의 기준이 될 것이다. 초안 작성을 완료해 6월 전문가 협의체를 구성하고, 이를 통해 가이드라인(안) 보완을 거쳐 의견을 수렴한 후 오는 10월 전에 발표할 예정"이라고 밝혔다.

보건복지부 질병정책과장 한상균 과장은 "mRNA 기반 암치료백신은 독성이 낮아서 전신상태가 나쁜 암환자의 사망률을 낮출 수 있고, 표적치료를 못하는 암환자에게 유전자타겟으로 치료할 수 있다"면서 "암 환자의 기대수명을 늘릴 수 있고 적재적소 사용이 가능한만큼, 조기 기술개발이 필요하다"고 말했다.

한 과장은 "선진국과의 기술 격차를 따라잡고 신성장 동력 마련을 위해서 임상자원을 공유하는 통합 자원 네트워크를 구축하고 협력을 해야 한다"며 "이들 사업은 리스크가 크고 국민건강에 기여하며 국가재정 절감 가능성 있는 분야기 때문에 국가 지원이 필요하다. 이를 위해 하반기를 목표로 암센터와 협력해 예비타당성조사를 기획 중이다. 충분한 근거가 있고 윤석열정부 국정과제에서도 필수 의료기반 강화, 바이오 R&D 지원 확대 등이 포함돼 있어 예타를 통한 전략적 지원이 가능할 것"으로 내다봤다.

과기부 역시 mRNA 잠재력과 개발 리스크를 고려해 적극적인 R&D 투자를 이어가겠다는 방침이다. 이병희 과장은 "전세계적으로 3개사에서 mRNA 암백신 2상 임상시험은 6건을 진행하고 있다. 에스티팜은 아직 비임상 단계에 머물러 있지만 자체 기술을 보유해 적극적으로 추격 중인 상황"이라며 "정부 역할을 고려해 종양특이적 항원, 전달체 등의 기술과 국제 공동연구 등을 지원하고자 한다. 앞으로 연간 복지부와 함께 500억원의 R&D 지원비용을 mRNA 플랫폼의 암백신, 범용치료제 개발 등으로 확산되도록 노력하겠다"고 밝혔다.

또한 "국가바이오데이터스테이션 플랫폼을 토대로 양질의 데이터를 확보하고 기업, 연구기관 등에 제공해 나갈 것"이라며 "6월부터는 신약개발에 있어 AI활용을 최적화할 수 있도록 모듈, 알고리즘 등을 직접하기 위해 5년간 민간 플랫폼 고도화와 신약개발에  400억원을 투입할 예정이다. 동시에 데이터 기반 R&D 생태계를 조성하고자 데이터 표준화와 전문인력 양성, 암 데이터 활용에 대한 과제 발굴과 지원 등을 추진할 예정이며, 구체적인 내용은 하반기에 발표하겠다"고 말했다.