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[이데일리 김진호 기자]2012년 스위스 노바티스가 개발한 엑소좀 기반 뇌수막염 백신 ‘백세로’가 유럽에서 최초로 승인됐다. 대중에게 엑소좀을 각인시킨 사건이었다. 영국 글락소스미스클라인(GSK)이 보유하게 된 백세로가 올해 1조원의 매출을 올릴 것으로 전망된다.

하지만 기대와 달리 엑소좀 기반 신약이 추가로 나오지 않고 있다. 이를 약물 전달용 플랫폼으로 활용하려는 연구가 활발하지만, 아직 상용화 단계에 진입하지 못한 상황이다. 대신 엑소좀 관련 진단 산업은 그 생태계가 자리를 잡아가고 있다.

이번 ‘엑소좀 산업 팩트’ 기획 1편에서는 엑소좀 실체와 시장 현황을 조명하고, 이어지는 2편에서는 국내외 주요 엑소좀 기업들의 세부 개발 상황과 전망을 짚어본다.[편집자 주]

1편에서 언급한 것처럼 인간세포에서 분비되는 세포 소낭이 바로 ‘엑소좀’이다. 좀 더 광범위하게 모든 생물의 세포 소낭을 일컫는 말로 ‘자연유래소낭’(EV)이 있다. 현재 EV와 관련한 바이오벤처는 세계적으로 150개 안팎으로 추산된다. 이들 중 약 60~70%의 기업이 EV 기반 신약 개발을 시도하고 있고, 나머지는 관련 진단 및 분리 기기 개발사다.

한국은 첨단 바이오 기술력을 갖춘 EV 기업을 다양하게 보유한 국가로 꼽힌다. 지난 2월 발족한 엑소좀산업협의체(EVIA)에 따르면 국내 EV 관련 바이오벤처는 33개에 이른다. 전체 EV 바이오벤처의 약 20%가 한국에 몰려 있는 셈이다. 특히 국내 업체 중 22개가 EV 기반 신약 개발을 준비하는 것으로 확인됐다. 이들은 EV 기반 신개념 신약 파이프라인 확보 및 임상 개발, 상용화에 대비하기 위한 대량 생산 기술 확보에 총력을 기울이고 있는 모양새다.

세계적인 EV 연구 권위자로 알려진 고용송 로제타엑소좀 대표는 “2009년 세계 학계 중 처음으로 한국에서 엑소좀과 관련한 ‘한국세포밖소포체학회’(KSEV)를 설립했다”며 “이를 통해 국내에서 관련 연구와 이슈가 상대적으로 활발하게 교류됐고, EV 관련 연구 흐름을 주도했다. 이를 바탕으로 다양한 EV 바이오벤처가 생겨날 수 있었던 것 같다”고 설명했다.

(제공=MBL international)

20일 제약·바이오 업계에 따르면 세계적으로 손꼽히는 EV 관련 신약개발 전문 바이오 벤처는 미국 코디악 사이언스(코디악)와 영국 에복스 테라퓨틱스(에복스) 등을 꼽을 수 있다. 양 사는 업계에서 서로 다른 상징성을 대변하고 있다.

먼저 2016년에 설립한 코디악은 임상과 생산을 분리하는 전략을 택했다. 회사 측은 면역세포 활성 유도제를 탑재한 엑소좀 신약 후보물질 ‘exoSTING’을 개발해 2020년 10월 세계 최초로 임상 1/2상에 돌입했다. exoSTING은 엑소좀을 약물전달체로 활용하는 최초의 신약 후보 물질이었다.

코디악은 피부형 T세포 림프종 환자를 대상으로 인터류킨(IL)-12를 표면에 발현시킨 ‘exoIL-12L’과 면역세포의 일종인 대식세포에서만 선택적으로 STAT6이라는 신호전달 체계의 작동을 멈추게 하는 ‘exoASO-STAT6’ 등의 미국 내 임상 1상도 진행하는 중이다.

이와 별개로 코디악은 지난해 11월 자사의 EV 생산시설을 스위스 론자에게 6500만 달러(당시 한화 약 740억원) 규모로 매각한 바 있다. 당시 업계에서는 코디악이 대량생산 기술에 대한 공동 연구는 수행하겠지만, 그 주도권을 론자에 넘기면서, 신약 개발에 더 집중할 것이란 분석이 나왔다.

에복스는 일찍부터 기술력을 인정받아 글로벌 제약사와 협력 연구로 개발에 속도를 내고 있다. 에복스는 2020년 일본 타케다제약과 8억8200만 달러(당시 한화 약 1조400억원) 규모로 5종의 EV 치료제 후보물질 공동개발 협약을 맺었으며, 지난해 6월에는 일라이릴리와 리보핵산간섭(RNAi) 물질을 탑재한 EV 관련 신약 개발을 위한 12억3000만 달러(당시 한화 1조 4070억원) 규모의 파트너십을 맺는데 성공했다.

로제타엑소좀에 따르면 올해 8월 기준 미국 식품의약국(FDA)이 승인한 EV 신약 임상은 42건이다. 고용송 대표는 “코디악에서 진행되지 않은 물질을 일부 연구자가 임상을 신청해 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 다음, 실제로 진행이 제대로 이뤄지지 않는 것도 있다”며 “사실상 미국 내 EV 임상 중 제대로 진행되고 있는 것은 30여 건이다. 국내 업계의 임상 건수가 아직 적지만, 속도를 내면 이들을 넘어서는 것이 가능할 것으로 기대한다”고 설명했다.

한편 국내 EV 관련 바이오벤처가 확보한 신약 후보 물질은 53개다. 여기에는 △인간 줄기세포 엑소좀 활용(29개) △면역세포 등 비줄기세포성 인간세포의 엑소좀 활용(17개) △박테리아 EV 활용(7개) 등 다양한 세포에서 얻은 후보물질이 포함됐다.

지난 4월 일리아스 바이오로직스(일리아스)가 발굴한 ‘급성신손상’(CSA-AKI) 치료제 ‘ILB-202’가 호주에서 임상 1상을 승인받았다. ILB-202는 국내 업체가 발굴한 엑소좀 기반 신약 후보물질 중 최초로 임상에 진입한 물질로 이름을 올렸다. 일리아스 측은 현재 인간 줄기세포 엑소좀을 100ℓ급으로 생산하는 기술을 확보하고 있다.

인간 줄기세포 엑소좀 기반 고기능 화장품을 국내외에서 출시한 엑소코바이오는 아토피 피부염 대상 엑소좀 신약 후보물질 ‘ExoSCRT’를 발굴해 비임상 연구를 진행하고 있다. 회사 측은 해당 질환 치료제로 널리 쓰이는 프랑스 사노피의 ‘듀피젠트’(성분명 두필루맙)가 비교하는 연구를 진행하고 있다. 장기 치료 시 자사약물이 듀피젝트보다 부작용이 적게 나타난다는 데이터 등을 확보하고 잇다.

조병성 엑소코바이오 대표는 “5년 이상 피부염, 신부전 등의 질환에 쓸 수 있는 엑소좀을 연구했다”며 “2023년 중 엑소좀 기반 아토피 피부염 치료제 후보물질의 미국 내 임상 1상 시험계획서(IND)를 제출하는 것을 목표로 하고 있다”고 말했다.

로제타엑소좀은 박테리아 EV 기반 면역항암제 후보물질 ‘REX101’을 발굴해 2023년 상반기 국내 임상 1상 IND 신청을 목표로 독성 연구를 수행하고 있다. 회사 측은 현재 박테리아 EV를 300ℓ급으로 대량 생산하는 능력을 보유하고 있으며, 이를 인간 줄기세포로 확장해 나갈 예정이다.

고용송 대표는 “EV 관련 항암제나 뇌졸중 치료제를 개발 완료하는 것은 필요하다”며 “그 길이 글로벌 톱티어로 갈 수 있는 길이지만, 모든 신약개발처럼 쉽지 않은 도전이다”고 운을 뗐다. EV 신약개발이 블루오션을 개척할 수 있는 길인 것은 맞지만, 누구도 성공을 장담할 순 없다는 얘기다.

최철희 일리아스 대표는 “국내 업계가 가진 EV 기반 신약 발굴 능력이나, 약물 전달 플랫폼으로 활용하는 기술력이 세계적인 수준이라고 판단한다”며 “향후 성과를 낼 수 있도록 EVIA를 통해 업계가 활발히 소통하며, 동반 성장을 이뤄 나갈 것”이라고 덧붙였다.