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[이데일리 김지완 기자] 에스티팜(237690)이 올리고뉴클레오타이드(이하 올리고) 합성 신기술로 완벽한 세계 1위를 꿈꾸고 있다.

에스티팜 홈페이지. (갈무리=김지완 기자)

23일 회사에 따르면, 에스티팜은 올리고 합성 신기술인 라이게이션(Ligation)으로 생산 체계의 전면적인 전환을 고려하고 있다. 라이게이션 방식은 기존의 고체합성법과 달리 액체 기반 효소 생산법이다. 이 기술을 이용하면 기존 고체합성법 대비 10배 이상의 대량 생산이 가능한 것으로 알려졌다.

이데일리는 에스티팜 관계자들을 통해 라이게이션 기술의 장점과 현재 기술 상황을 짚어보고, 향후 생산 체제 전환에 따른 파급력을 살펴봤다.

라이게이션을 선점하면 올리고 생산성 10배

라이게이션 기술을 선점하는 기업이 세계 최고 올리고 회사가 될 전망이다. 라이게이션은 액체합성법과 효소합성법을 결합한 방식을 일컫는다.

에스티팜 관계자는 “올리고 관련 국제학회에선 이구동성 오는 2030년엔 라이게이션이 대세가 될 것이란 전망을 내놓고 있다”며 “에스티팜은 이를 대비해서 준비 중”이라고 밝혔다.

그는 “현재 에스티팜의 설비는 솔리드 페이스(Solid Phase OS)라고 해서 고체합성 방식으로 올리고를 생산 중이다”며 “고체합성법은 고체상에서 올리고를 일일이 붙이는 것”이라고 설명했다. 이어 “이에 반해, 효소합성법은 액체 상태에서 효소를 이용해 촉매 반응을 일으켜 합성을 하는 방식”이라며 “촉매 반응을 이용하기 때문에 생산 속도가 빠르다”고 비교했다.

일반적인 올리고 합성이 모노머를 순차적으로 합성해 길이를 늘리는 방법이라면 라이게이션 합성은 일정 크기의 올리고를 만든 후 이를 효소로 연결하는 방식이다.

쉽게 생각하면, 고체합성법은 큰 기계장비 하나에서 올리고를 하나씩 붙인다면, 라이게이션은 유리플라크 속 액체 안에서 효소를 이용해 동시다발로 올리고를 결합시킨다.

에스티팜 관계자는 “라이게이션은 고체합성법을 이용할 때보다 생산성이 10배 확장되는 것”이라고 설명했다.

왼쪽은 고체합성법, 오른쪽은 액체 기반의 효소합성법이다. 액체합성은 고체 합성 대비 10배 생산성이 높다. 아울러 효소 합성법은 상온에서 높은 합성 효율을 제공해 정제가 용이하다. (제공=에스티팜)

◇도입시기 놓고 저울질, 효소합성법 세계 최고

에스티팜의 내부 고민도 깊어졌다.

에스티팜 관계자는 “제2 올리고동 6층과 7층에 여유 공간이 있다”며 “이 공간의 증설과 관련해 내부적으로 치열한 논의가 이어지고 있다”고 밝혔다.

그는 “올리고 대량 생산기술인 라이게이션 도입 시기를 놓고 저울질하고 있다”며 “다시 말해, 라이게이션 방식으로 가느냐, 기존 방식의 올리고 생산 설비를 넣을 것이냐의 고민”이라고 전했다. 이어 “기존 방식과 라이게이션 모두 가능성을 열어놓고 준비중”이라고 덧붙였다.

에스티팜의 고민은 선제적인 라이게이션 도입이냐, 아니면 안전하게 2등 전략을 택하느냐 여부다. 선제적인 기술 도입은 성공하면 업계 최고가 되지만, 실패하면 나락으로 떨어진다. 반면 2등전략은 안전하지만 먹을 파이가 줄어든다.

이 같은 고민은 에스티팜이 라이게이션 기반 기술이 되는 효소합성법에서 세계 최고 수준의 자체 기술을 보유하고 있기 때문이다.

에스티팜 관계자는 “경쟁사들이 모노머를 생산하지 못한다”며 “이에 비해 에스티팜은 과거 연간 톤 규모 이상의 모노머를 효소합성법으로 대량생산했던 경험과 기술을 가지고 있다”고 비교했다. 이어 “경쟁사들보다 유리한 위치”라고 강조했다.

라이게이션의 또 다른 기반 기술이 되는 액상 수지 기술은 일본 후지모토 화학으로 글로벌 러이선스를 취득했다.

이미 글로벌 제약사 2곳과 논의·공동연구 개시

라이게이션 생산 기술을 확보하면 그 과실은 상당하다.

우선, 유전자편집 치료제에서 핵심 기술이 되는 가이드RNA(sgRNA) 기반 기술이 된다. 유전자편집 치료제는 자르는 유전자가위(CasX)와 절단 위치를 찾는 가이드RNA가 핵심이다.

에스티팜 관계자는 “지난해 10월 세계 최초 RNA 편집 치료제 WVE-006의 임상 결과 발표 이후 가이드RNA 가격이 10배 이상 급등했다”며 “보통의 올리고 100배 가격에 거래되고 있다”고 말했다. 이어 “중요한 건 효소합성법을 이용하면 가이드RNA처럼 길이가 긴 올리고를 쉽게 생산할 수 있다”고 덧붙였다.

가이드RNA 시장규모는 오는 2030년 5000억원 규모로 현재의 1000억 대비 5배 이상 커질 전망이다.

여기에 올리고 생산속도와 생산량에 있어 경쟁사를 압도하게 된다. 에스티팜은 내년 제2올리고동이 완료돼, 올리고 일간 생산능력은 14몰로 확대된다. 현재의 6.4몰 2배 이상이다.

에스티팜은 올리고 수요 증가에 증성를 지속했다. 에스티팜의 현재 올리고 생산 능력은 아시아 1위, 글로벌 3위다. 증설이 완료되면 세계 1위에 올라선다. 현재 경쟁사는 니토덴코 2.8몰, 애질런트 4몰(2026년 예정, 현재는 2몰) 등이 있다. 전통 생산방식인 고체합성법으로도 1위 생산능력을 갖게 되지만, 설비 중 일부에 라이게이션을 도입하면 그 격차를 더 벌릴 수 있다.

정리하자면, 라이게이션이 상용화 생산 기술이 성공하게 되면 에스티팜은 고부가치인 가이드RNA 생산 기술을 확보하게 되는 것은 물론, 생산 능력도 배가 시킬 수 있다.

에스티팜의 라이게이션 준비 상황은 이미 경쟁자들보다 크게 앞서 있는 것으로 파악됐다.

에스티팜 관계자는 “현재 글로벌 제약사 두 곳과 효소합성법을 이용해 올리고를 대량생산하는 것에 대해 논의를 진행 중”이라며 “이 중 한곳으로부턴 소액이긴 하지만 지원금까지 받아 연구를 진행하는 중”이라고 밝혔다.