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[이데일리 석지헌 기자] JW중외제약(001060)이 국내 최초로 열대어를 활용, 비만·당뇨 등 대사질환 후보물질 발굴에 나섰다. 통상 5년 걸리는 후보물질 발굴 기간을 1년 이내로 도출하겠다고 밝혀 그 배경에 관심이 모인다.

신영섭 JW중외제약 대표.(제공= JW중외제약)

1년 내 도출 자신하는 배경은

16일 업계에 따르면 JW중외제약은 열대어 ‘제브라피쉬’를 활용한 대사질환 후보물질을 1년 내 도출하겠다는 계획이다. 제핏의 제브라피쉬 플랫폼에 JW중외제약의 여러 화합물을 접목해 비만과 당뇨 등 대사질환과 관련한 최적의 후보물질을 발굴하겠단 전략이다. 이와 관련 회사는 지난 10일 제브라피쉬 모델 전문 비임상시험기관 ‘제핏’과 대사질환 신약 개발을 위한 공동연구 계약을 체결했다.

일반적으로 신약개발 후보물질 발굴까지는 5년 정도 걸린단 점을 감안하면, 인공지능(AI) 플랫폼 도움 없이 1년 내 도출하겠다는 목표는 파격에 가깝다.

이 같은 단축이 가능한 이유는 제브라피쉬 플랫폼의 효율성에 있다. 제프라피쉬는 인간과 유전적 구조가 80% 이상 유사하면서도 크기는 성체의 크기가 약 3~4㎝ 정도로 작다. 이 때문에 적은 양의 약물로 신속하게 결과 도출이 가능하다는 것이다. 임상 성공률도 높일 수 있다. 한 연구 논문에 따르면 제브라피쉬를 활용한 전임상결과 정확도는 일반적인 포유류 실험 결과의 90% 수준에 달한다. 임상 2상 기준 성공률도 제브라피쉬를 사용하면 20% 가량 높일 수 있는 것으로 알려진다.

이밖에도 제브라피쉬 플랫폼은 전임상 비용을 파격적으로 낮출 수 있다. JW중외제약에 따르면 제브라피쉬를 활용했을 때 비용은 일반적인 전임상시험 비용의 10분의 1수준밖에 되지 않는다.

JW중외제약 관계자는 “과거엔 전임상시험에서 필요한 데이터를 도출하기 위해 모든 실험을 동물로 해야 했다. 그 과정에서 비용과 시간이 많이 걸렸지만 이제는 제브라피쉬로 대체할 수 있는 실험들이 생겼다”며 “연구개발(R&D)비용을 절감할 수 있고 신약 개발시간도 단축할 수 있게 됐다”고 설명했다.

글로벌 빅파마들은 이미 제브라피쉬를 활용한 중개연구를 적극 활용하고 있다. 대표적으로 올해 1월 덴마크 제약사 노보 노디스크는 스위스 바이오텍 ‘에라칼 테라퓨틱스’와 새로운 비만치료제 후보물질 개발과 상업화에 대한 기술이전 계약을 맺었다. 두 회사는 제브라피쉬를 활용해 기존 GLP-1과는 다른 원리로 식욕을 억제하는 저분자 화합물 비만치료제 신약후보물질 연구를 가속화 한다고 밝혔다.

이밖에도 노바티스와 화이자, 로슈 등 다른 빅파마들도 약물 타깃과 유효성, 안전성 검증 과정에서 제브라피쉬 모델을 광범위하게 활용해 중개연구를 강화해 가고 있다. JW중외제약은 제브라피쉬를 도입한 국내 첫 제약사다.

글로벌 제약업계에서는 제브라피쉬 신약 개발 시장이 2022년 약 4억 3440만 달러(약 6019억원) 규모에서 2031년 약 6억 1800만 달러(약 8563억원) 규모로 급성장할 것으로 전망한다. 연 평균 성장률(CAGR)은 14.5%를 기록할 것으로 예상된다.

제브라피쉬.(제공= JW중외제약)

‘제브라피쉬·오가노이드·AI ’ 삼각편대 구축

JW중외제약은 제핏과의 이번 협업으로 ‘제브라피쉬·오가노이드·AI ’로 구성된 신약개발 후보물질 발굴 플랫폼 ‘삼각편대’를 구축하게 됐다. 회사는 제브라피쉬 외에도 오가노이드, AI 플랫폼을 보유한 기업과 오픈 이노베이션을 통해 파이프라인 확대에 공격적으로 나서고 있다.

실제 JW중외제약은 지난 2022년 5월 오가노이드 전문 신약개발기업인 ‘오가노이드사이언스’와 오가노이드 활용 비임상 중개연구 플랫폼 구축에 나서는 한편 공동연구도 진행하며 신약 파이프라인을 확장해왔다. 이를 바탕으로 지난 5월 JW중외제약은 미국 피부연구학회에서 탈모치료제 ‘JW0061’에 대한 인간 피부 오가노이드 전임상 실험 결과를 발표, 기존 탈모치료제 대비 우위성을 입증하는 등 학회 참가 단체 중 유일하게 오가노이드 활용 시험 결과를 발표해 주목을 받기도 했다.

여기에 지난 2022년 AI 신약 개발 전문기업 디어젠과 AI 기반의 혁신신약 개발 공동연구 협약을 체결, 디어젠의 플랫폼 ‘DEARGEN iDears’를 활용해 신약 후보물질 신규 적응증을 탐색하는 연구를 진행 중이다. 최근에는 AI 신약 개발 벤처기업인 온코크로스와 혁신 신약 개발 계약을 맺고 온코크로스의 플랫폼 ‘랩터 AI’를 활용해 JW중외제약이 보유한 신약 후보물질에 대한 적응증 확대 연구를 지속해 가고 있다.

JW중외제약 관계자는 “지금 비임상 단계에서만 10여 개 파이프라인이 있고 앞으로도 제브라피쉬나 오가노이드, AI와 같은 플랫폼을 지속적으로 결합해서 파이프라인을 적극 확대해 나가겠다”고 말했다.