pharm edaily

[이데일리 김지완 기자] “바이러스를 무력화시키는 중화 항체의 장점은 유지하면서도 생산의 어려움, 비싼 가격 등 단점을 극복할 수 있다”.

2년 전 사이언스(Science)지에 게재된 한 논문에선 나노바디(Nanobody)를 이렇게 설명했다. 나노바디는 화학물 기반 치료제와 항체 치료제의 장점을 모아놨다는 점에서 바이오업계 전반에 큰 관심을 불러일으켰다. 이런 상황에서 국내 바이오 벤처 샤페론은 기초연구 수준에 머물던 나노바디 기술을 상용화 단계로 이끌고 있다는 평가를 받으면서 관심을 받고 있다.

이상엽 샤페론 연구개발실장(상무, 이비인후과 전문의, 의학박사)가 지난 6일 서울 강남구 자곡로 본사에서 자사 파이프라인 기술에 대해 설명 중이다. (사진= 김지완 기자)

20일 업계에 따르면, 샤페론(378800)은 현재 국내 모 제약사와 나노바디 기술이전을 논의 중이다. 앞서 샤페론은 지난해 5월 동아ST와 나노바디 암·염증성 질환 관련 의약품을 공동개발 협약을 맺었다. 샤페론은 지난 10월 미국 보스턴에서 나노바디 이중항체 치료제 ‘파필릭시맙’(Papiliximab)의 동물실험 결과를 발표했다. 이 치료제는 내년 제조품질관리(CMC)를 거쳐, 오는 2024년 임상 1상 등의 순으로 개발이 진행될 예정이다.

세계에서 가장 앞선 이중항체 나노바디 개발사

이상엽 샤페론 연구개발실장(상무)은 “나노바디는 일반 항체보다 10분의 1 수준의 크기로 낙타, 라마, 알파카 등의 낙타과 동물에서 추출한 항체 조각을 인공적으로 제조한 단백질”이라며 “온도 변화에 강한 안전성과 높은 생산수율에 따른 저렴한 가격 덕분에 차세대 면역 항암 치료제 핵심 기술로 주목받고 있다”고 설명했다.

일반항체는 가로 8.5나노미터, 세로 14.2나노미터 크기에 질량은 150kDa(킬로달튼)이다. 나노바디 항체는 가로 2.5나노미터, 세로 4나노미터에 무게는 15kDa 수준이다. 1나노미터는 머리카락 크기의 10만분의 1이고, 1달튼은 수소원자 1개의 질량을 뜻한다. 샤페론은 현재 나노바디 항체 추출을 위해 홍천에서 알파카 3마리를 사육 중이다.

그는 “나노바디 항체는 기존 항체 대비 작은 크기와 안정된 구조를 보유했다”면서 “덕분에 항원 결합력이 우수하고 아주 작은 조직에도 침투할 수 있다”는 부연했다. 이어 “나노바디 항체는 인간 항체와 유사성(상동성)이 80% 이상으로 면역 반응이 최소화된다”면서 “무엇보다 대량생산이 쉽고 크기가 작아 흡입 투약도 가능하다”고 덧붙였다.

현재 글로벌 전역에서 나노바디 치료제를 개발 중인 바이오텍은 손에 꼽는다. 이 중에서도 이중항체 나노바디 치료제 개발사는 샤페론 포함 2~3곳에 불과하다. 나노바디 시장 규모는 지난해 2억4000만달러로 매년 24% 성장하는 추세다. 오는 2028년에는 110억 달러 규모가 될 것으로 예상된다.

파필릭시맙, 동물실험에서 효능과 안전성 입증

샤페론은 이런 나노바디 기술을 이용해 이중항체 치료제 ‘파필릭시맙’을 개발했다. 파필릭시맙은 PD-L1과 CD47 타깃 이중항체 면역항암제다. 암세포 표면에 있는 PD-L1은 T세포 표면에 있는 PD-1과 결합해 T세포를 무력화한다. 글로벌 블록버스터 면역항암제인 키트루다, 옵디보 등이 PD-L1 또는 PD-1 생성을 억제하는 방식이다. 현재 PD-L1·PD-1 면역관문 치료제는 면역항암제 시장의 90% 이상을 차지하고 있다.

CD47은 암세포를 먹어치우는 대식세포의 공격을 회피하게 만드는 인자다. 현재 다국적 제약사 여럿이 CD47을 타깃으로 하는 차세대 면역항암제제 개발에 뛰어들었다. 문제는 CD47 표적 약물은 적혈구 감소 부작용으로 임상중단이 반복되는 등 개발 난관을 겪고 있다. CD47이 적혈구에 분포하고 있기 때문이다.

파필릭시맙은 PD-L1과 CD47을 동시에 억제한다. 이중 항체로도 상당한 효능을 기대할 수 있는데, 나노바디 기술까지 적용되면서 약 효능이 극대화됐다는 평가다. 특히, CD47을 타깃으로 하는 여타 항체 치료제와 달리 적혈구 부착이나 헤모글로빈 응집도에서도 높은 안전성을 보였다.

이 실장은 “파필릭시맙은 기존 항체 치료제의 고질적인 문제점으로 부각된 낮은 반응률, 높은 부작용이 없다”면서 “또 구조적인 특성상 적혈구 부착감소와 헤모글로빈 응집을 감소시킨다”고 분석했다.

샤페론 측은 “나노바디 이중항체 파필락시맙은 동물실험에서 우수한 항암 효과를 보였다”면서 “적혈구와 반응도 거의 나타나지 않는 등 안전성 측면에서 기존 치료제를 압도했다”고 말했다. 이어 “나노바디 항체 치료제는 전통적인 항체 치료제와 비교해 수율이 높아 제조 원가가 저렴하다”면서 “향후 임상을 통해 파필리시맙의 효능과 안전성을 입증해 나가겠다”고 덧붙였다.

한편, 사노피는 지난 2017년 벨기에 바이오텍 아블링스(Ablynx)로부터 총 24억 유로(약 3조1000억원)를 지불하고 나노바디 단일 항체 플랫폼 기술을 사들였다.