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[이데일리 김명선 기자] ‘표적단백질 분해 치료제’에 다국적 제약사들의 관심이 커지고 있다. 해당 치료제는 약물 개발이 불가능하다고 알려진 분야의 새로운 치료법으로 주목받는다. 국내에서는 SK(034730)㈜, 동아에스티(170900), 한국파마(032300), 온코젠 등이 시장 진출 계획을 가지고 있다.

‘표적단백질 분해 치료제’에 다국적 제약사들의 관심이 커지고 있다. (사진=픽사베이)

지난 3일(현지 시간) 미국 암젠(Amgen)은 바이오벤처 플렉시움(Plexium)과 전임상 단계의 표적 단백질 분해요법에 대해 5억 달러(약 6000억원) 규모의 연구 협약 및 공동 개발 계약을 체결했다. 플렉시움은 표적 단백질의 선택적 분해를 유도하도록 설계된 플랫폼을 갖고 있다.

레이멘드 데샤이에스(Raymond Deshaies) 암젠 글로벌 연구개발(R&D) 총괄 부사장은 “우리는 새로운 약물 발견 시대의 정점에 서 있다”며 “플렉시움과 협력해 혁신적인 기술을 활용하면 심각한 질병을 해결하기 위해 가장 까다로운 단백질 표적을 해결하는 데 도움이 될 수 있다”고 했다.

표적단백질 분해제(PROTAC·PROteolysis TArgeting Chimera)는 현재 없는 치료제 개발을 앞당길 수 있는 ‘차세대 신약개발 기술’로 꼽힌다. 한국연구재단에 따르면, 표적단백질 분해제는 세포 내 단백질 분해 기전인 유비퀴틴-프로테이좀 시스템(UPS)을 모방한 저분자 화합물을 이용해 표적단백질을 분해한다. 단백질 기능을 억제하는 게 기존 신약 개발 방식이었다면, 표적단백질 분해제는 질병 원인 단백질을 원천적으로 분해한다.

표적단백질 분해제를 이용한 치료제는 난치성 및 항암 질환 등에서 게임체인저가 되리란 전망이 나온다. 기존 표적저해제는 단백질 특정 부위에 결합해야만 약효를 나타내는데, 제대로 결합이 쉽지 않은 탓에 인간 단백질의 20~30%만 신약으로 개발되는 한계가 있었다. 표적단백질 분해제는 약제화가 어려웠던 단백질에도 적용할 수 있다.

표적단백질 분해제 치료제를 향한 다국적 제약사들의 관심도 커지고 있다. 2021년 11월 스위스 노바티스(Novartis)는 영국 두나드 테라퓨틱스(Dunad Therapeutics)와 최대 13억 달러(약 1조 5600억원) 규모의 표적단백질 분해 치료제를 개발하기 위한 전략적 제휴 및 라이선스 계약을 체결했다. 두나드는 1가 저분자를 사용해 표적 단백질을 직접 조정해 단백질 분해를 유도하는 플랫폼을 갖고 있다.

미국 일라이 릴리(Eli Lilly)도 미국 생명공학기업 리시아 테라퓨틱스(Lycia Therapeutics)와 연구제휴 및 라이선스 계약을 지난해 8월 체결했다. 리시아 테라퓨틱스는 리소좀 표적 키메라 단백질 분해기술을 보유하고 있다. 두 기업은 미충족 수요가 있는 질환에서 표적치료제들을 개발해 나가기로 했다.

표적단백질 분해 치료제가 주로 속할 시장 전망도 긍정적이다. IQVIA 보고서에 따르면 2021년부터 2025년까지 항암제 시장은 연평균 9~12% 성장해, 약 2730억달러(약 329조원)까지 성장할 것으로 예상된다. 전 세계 희귀의약품 시장 규모는 2019년 1449억달러(약 174조원)에서 이후 연평균 9%씩 성장해 2024년 2230억달러(약 267조원)으로 확대될 것으로 전망된다.

표적단백질 분해유도 혁신 치료법. (사진=한국연구재단 ‘표적단백질 분해제를 이용한 새로운 치료제 개발’ 보고서)

국내에서도 여러 기업이 관심을 보인다. SK㈜는 2020년 미국 바이오 기업 로이반트와 2억 달러(약 2200억원) 규모의 전략적 제휴를 맺고 표적 단백질 분해 플랫폼을 활용한 신약을 개발한다고 밝혔다. SK㈜ 관계자는 “로이반트는 표적단백질 분야의 세계적인 연구자인 미시간대 샤오멍 왕 교수가 설립한 ‘온코피아’를 인수해 파이프라인을 확보해 연구를 진행하고 있다. 현재 파이프라인들은 전임상 단계”라고 밝혔다.

동아에스티도 지난해 한국화학연구원·한국생명공학연구원과 단백질 분해 플랫폼 기술을 적용한 항암제 기술이전 계약을 맺었다. 동아에스티는 독자적인 프로탁 플랫폼 기술도 개발 중이다. 동아에스티 관계자는 “현재 전임상후보물질 도출을 위한 연구 진행 중”이라며 “1회성 약물 개발에 그치지 않고 플랫폼 기술화를 통해 지속적인 파이프라인 창출을 도모하려 한다. 프로탁은 해외 기업 기술과 격차가 크지 않으며, 국내에서도 빠르게 기술을 확립해 시장을 선점하는 게 중요하다고 판단했다”고 설명했다.

한국파마는 지난해 12월 표적단백질 분해기술이 적용된 신약후보물질 ‘J2H-2002’를 경구용 제제로 개발하는 포괄적 공동개발 협약(MOU)을 제이투에이치바이오텍과 체결했다. 한국파마 관계자에 따르면 현재 해당 물질은 전임상 단계다.

온코젠은 차세대 표적단백질 분해 기술 CMPD(Chaperone-mediated protein degradation) 를 활용한 항암제 ‘OZ-003’을 개발 중이다. 온코젠 관계자는 “세포 실험과 셀라인(Cell-Line) 구축은 거의 마무리돼, 현재 동물 실험 진입 전이다. 기존 프로탁은 E3 리가아제(ligase)를 표적으로 한다. 그런데 E3 효소에 결합하는 약물의 특이성이 강하다. 우리 약물은 샤페론을 매개로 표적 단백질을 제거하는 개념”이라며 “추후 난치성 등 질환으로 확장해나갈 계획”이라고 설명했다.