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신종인플루엔자 치료제로 유명한 타미플루는 팔각회향이라는 중국의 천연물질을 활용, 개발돼 큰 성공을 거뒀다. 아스피린, 탁솔도 천연물을 기반으로 한 치료제다. 일본에선 천연물질을 이용해 고지혈증 치료제 메바로친과 면역억제제 프로그랍을 개발했다. 세계 최초 항생물질인 페니실린도 푸른곰팡이에서 발견했다. 1940년대부터 현재까지 개발된 175개의 소 분자 항암제 중 약 75%가 천연물이다. 하지만 최근 몇 년 동안 대부분 대형 제약사는 천연물 신약 개발을 중단했거나 관련 연구비를 축소했다. 신약 개발에서 천연물은 극히 낮은 수율과 물질 공급이 어렵다는 단점이 있다. 복잡한 화학구조로 합성이 어렵다는 것도 문제로 지적된다. 이런 상황에서 지난 4월 보건복지부 등 11개 부처는 공동으로 보건의료기술육성 기본계획을 발표했다. 이 계획안의 골자는 천연물 신약의 개발 및 사업화다. 천연물은 동의보감·명심보감을 통해 이미 경험적인 안전성과 유효성이 입증했다. 독성이 낮다는 확실한 장점도 있다. 이데일리는 최근 정부 정책 기조와 천연물 신약의 장점을 살펴 국내 천연물 연구자 릴레이 인터뷰를 기획했다. 이번 취재는 한국과학기자협회가 지원했다. [편집자주]

[이데일리 유진희 기자] “마이크로바이옴은 아토피와 탈모 등 난치성 질환을 극복하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 이미 미국 등 제약·바이오 선진국에서 다양한 연구를 진행하고 있으며, 일부에서는 상용화에도 성공했다. 치료제뿐만 아니라 화장품, 건강기능식품 등으로 활용할 수 있어 관련 시장을 선점하는 게 중요하다.”

서재구 엔테로바이옴 대표는 11일 경기 고양 식사동 본사 사무실에서 진행된 인터뷰에서 “인체 친화적인 마이크로바이옴은 인간의 건강한 삶을 위해 무궁무진한 역할을 할 수 있다”며 이같이 강조했다.

서재구 엔테로바이옴 대표. (사진=엔테로바이옴)

미국 세계서 가장 많은 특허...한국 두 번째

마이크로바이옴은 미생물(Microbe)과 생태계(biome)를 합친 용어다. 인체에 존재하는 미생물은 100조개에 달하며, 대사, 면역, 질병 억제 등의 역할을 한다. 그 원리를 밝혀내면 난치성 질환 등의 치료제 개발에 새로운 역사를 쓸 수 있을 것으로 분석된다.

엔테로바이옴은 서 대표가 2018년 창업한 마이크로바이옴 기반 신약 개발업체다. 올해 4분기 마이크로바이옴에 기반한 호흡기 질환 관련 건기식 출시를 앞두고 있다. 내년 1분기 아토피 등 주요 난치병 관련 파이프라인의 임상에도 본격적으로 들어간다.

그는 “마이크로바이옴은 치료제로 개발 시 합성신약과 달리 부작용 위험이 적고, 치료 부담도 적다”며 “미국의 경우 일찍부터 마이크로바이옴의 중요성을 인식하고, 최근 10년간 세계에서 가장 많은 특허 출원으로 원천기술 확보에 열을 올리고 있다”고 강조했다.

서 대표는 1999년 연세대학교에서 미생물학으로 박사학위를 받은 후 같은해 한국기초과학지원연구소에서 사회생활을 시작했다. 이후 쎌바이오텍(049960)(종균 개발), 코스모진텍(프로바이오틱스 개발)을 거치며, 창업 전까지 20년 넘게 한우물을 파왔다. 빠르게 성장하는 세계 마이크로바이옴 시장에서 우리나라가 선도적인 역할을 할 수 있다는 그의 주장을 신뢰할 수 있는 이유다.

서 대표는 “우리나라에서 최근 10년간 마이크로바이옴 관련 특허 출원은 493건으로 미국에 이어 가장 많았다”며 “이 가운데는 글로벌 시장에서 경쟁할 수 있는 차별화된 기술들도 상당히 많다”고 설명했다.

(사진=엔테로바이옴)

엔테로바이옴, 아커만시아 뮤시니필라 등 대량생산 기술 확보

엔테로바이옴의 기술도 차별화된 경쟁력으로 주목받고 있다. 엔테로바이옴은 장내 미생물 중 질환과 인과 관계가 있는 것으로 파악된 균종인 ‘아커만시아 뮤시니필라’, ‘피칼리박테리움 프로스니치’ 등을 중심으로 연구를 진행하고 있다. 이 균종들은 신약으로 개발 가능성이 높은 것으로 평가되지만, 상업화의 어려움으로 도전하는 기업들이 많지 않다. 미량의 산소에 노출되기만 해도 빠르게 사멸하는 ‘극혐기성’에다가 영양 요구성이 까다로워 인공적으로 배양하기도 어렵기 때문이다.

서 대표는 “극혐기성 장내 미생물 균종 중 10여종에 대해 균주 라이브러리를 구축하고 우수 종균을 직접 선별해 고농도 배양이 가능한 핵심 기술을 보유하고 있다”며 “관련해 우리나라와 미국, 캐나다, 호주, 중국, 인도에서 8건의 특허 등록을 완료하고, 유럽과 일본 등에서는 9건의 특허 출원을 마쳤다”고 강조했다.

시장에서도 엔테로바이옴의 신약 개발 가능성을 높이 평가하고 있다. 설립 3년 만인 2021년에 시리즈 B까지 총 180억원에 육박하는 투자금을 유치했을 정도다. 올해는 전략적 투자자(SI)로부터 신규 투자 유치도 앞두고 있다. 시장조사업체 프로스트앤설리번에 따르면 세계 마이크로바이옴 시장은 2019년 811억 달러(약 103조원)에서 연평균 7.6% 성장해 2023년 1087억 달러(약 138조원) 규모로 커진다.

서 대표는 “마이크로바이옴은 세레스 테라퓨틱스의 경구용 장질환 치료제 ‘보우스트’ 등이 신약 개발에 성공해 잠재력을 보여줬다”며 “우리는 건기식의 상용화로 안정적 수익구조를 만들고 아토피, 비알콜성간질환(NASH), 탈모 등에 대한 치료제 개발에도 속도를 낼 것”이라고 전했다.

실제 엔테로바이옴은 지난 3월 피칼리박테리움 프로스니치 종에 속하는 EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11 등에 대해 비알콜성간질환 치료제로서 가능성을 재확인했다. 관련 내용이 SCI 등재 학술지 ‘미생물학 프론티어스’(Frontiers in Microbiology)에 게재되며 신뢰도 확보했다.

같은달 아커만시아 뮤시니필라라와 관련해 국내에서 탈모 치료용으로, 지난 4월과 8월에는 일본과 중국에서 아토피 질환 치료용으로 각각 특허 등록을 완료했다. 비임상에서 우수한 효과와 안전성을 확인한 결과다.

서 대표는 “2025년 의약품 생산을 위한 cGMP 기준의 공장 준공을 통해 마이크로바이옴 기업으로 우뚝 설 것”이라며 “이를 통해 난치병으로 어려움을 겪는 사람들에게 도움을 주는 게 궁극적 목표”라고 말했다.