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"첨단바이오의약분야 기업들, 기초연구자와 협업 중요"

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작성자 CoGIB 작성일16-11-29 17:04 조회222회 댓글0건

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첨단바이오의약분야 기술 동향 세미나 및 네트워크 교류회 개최
유승권 고려대 교수 등 전문가 4인 주제발표 마련

 

줄기세포 및 유전자치료제 분야의 최신 기술 동향을 한 눈에 볼 수 있는 자리가 마련됐다.

 

글로벌 첨단바이오의약품 코디네이팅센터(센터장 이태규·이하 센터)는 5월 12일 오후 서울 엘타워에서 첨단바이오의약품 분야를 연구하는 기업들을 위한 교류의 장을 마련하기 위해 '첨단바이오의약분야 기술 동향 세미나 및 네트워크 교류회'를 개최했다.

  

교류회에서는 세계적인 수준의 줄기세포 및 유전자치료제 분야 연구자들이 연사로 나섰으며, 오송첨단의료산업진흥재단을 비롯해 글로벌 첨단바이오의약품 기술개발사업 참여기업, 인허가 및 투자전문가 등 80여명이 참석했다. 현장에서는 각계 전문가들의 열띤 질의응답과 심층토론은 물론, 자연스러운 교류도 이루어졌다.

 

글로벌 첨단바이오의약품 기술개발사업은 보건복지부와 미래창조과학부가 공동 출연, 2015년부터 3년간 총 400억원 규모를 줄기세포 및 유전자치료제 글로벌 제품 개발에 투자하는 프로젝트로 정부의 '바이오미래전략' 핵심사업이다. 코오롱생명과학, 제넥신, 메디포스트, 신라젠 등 4개 기업이 참여기업으로 선정됐으며 오송 신약개발지원센터가 해외 홍보와 글로벌 진출 등을 지원하고 있다.

 

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줄기세포 치료제 기술 동향…iPSC, 기능 항진 줄기세포 등 최첨단 기술 소개

 

교류회의 첫 번째 세션에서는 한백수 한국생명공학연구원 박사가 좌장을 맡고 두 명의 전문가가 줄기세포 치료제 관련 기술 동향에 대해 주제발표했다.

 

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먼저 유승권 고려대학교 생명공학과 교수는 'Cellular reprogramming: past, present, and future direction'을 주제로 역분화줄기세포(iPSC)의 기술발전사와 최신 기술 동향에 대해 발표했다.

 

iPSC는 수정란이나 난자를 사용하지 않고 피부 등 다 자란 체세포에 외래 유전자나 특정 단백질을 가해 줄기세포의 성질을 갖도록 유도한 세포다. 일본의 야마나카 신야 교토대학교 iPS세포연구소장은 인간의 피부세포에 4종류의 유전자를 변현시킴으로써 여러 조직이나 장기로 분화할 수 있고 증식력이 큰 인공 유도만능줄기세포를 만들어내는 등 iPSC의 개발과 응용 과정에 기여한 공로로 2012년 노벨 생리의학상을 받았다.

 

그러나 멀쩡한 세포에 유전자를 삽입하는 경우 돌연변이나 암을 일으킬 수 있다는 문제가 발생, 현재는 많은 과학자들이 저분자 화합물을 이용해 iPSC 생산에 필요한 유전자 수를 줄이기 위해 노력 중이다.

 

유승권 교수는 2014년 6월 국내 최초로 외부유전자 없이 저분자물질을 이용해 iPSC를 만드는 데 성공해 주목을 받았다.

 

유 교수는 발표에서 "첨단의약품 분야에서 iPSC는 매우 활용도가 높다"며 "특히 최근 거의 모든 글로벌 제약회사들의 ‘질병 모델(Disease modeling)'에서 iPSC가 폭넓게 이용되고 있다"고 설명했다.

 

이어 그는 "역분화 기술은 환자가 갖고 있는 유전적 결함을 거의 완벽하게 투영해서 문제를 찾아낼 수 있고 iPSC를 통해 신약의 안전성과 성능을 시험할 수 있으며 나아가 훼손되거나 제대로 발달하지 못한 장기에 줄기세포를 이용해 만든 작은 장기(organoid)를 이식해 치료용으로 활용할 수도 있다"고 덧붙였다.

 

유 교수의 설명에 따르면 파킨슨병 환자의 세포에서 병의 원인이 될 수 있는 유전자 돌연변이를 추출, iPSC를 얻어 신경줄기세포를 만들어 주입함으로써 파킨슨병을 억제하는 것에 대해 원숭이 실험까지 성공적으로 진행한 것이 보고되고 있다.

 

유 교수는 "신약개발자들은 유전질환이나 현재까지 대안이 없는 질병의 치료방법에 iPCS를 이용한 세포치료 모델을 만들고 있다"며 "저분자물질을 이용한 iPSC 제조는 세포 치료제 상용화를 막던 첫 번째 벽을 허무는 연구로서 줄기세포 분야에서는 꿈의 기술"이라고 강조했다.

 

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다음으로 한호재 서울대학교 수의과대학 교수는 '유전자가위 기술 기반 퇴행성 질환 맞춤형 줄기세포 유전자 치료제 개발'을 주제로 발표했다. 한 교수는 줄기세포의 기능 조절 및 세포치료에 관한 연구와 신장상피세포 및 기능 조절법 개발, 이종장기 이식을 위한 바이오장기 생체모니터링법 개발에 대한 연구를 진행해 왔으며, 배아줄기세포 및 신장 상피세포 기능 조절기전 연구 분야에서 손꼽히는 연구자다.

 

한 교수는 "21세기 프론티어 사업의 일환으로 진행된 줄기세포 기능 조절연구를 통해 줄기세포의 증식 및 이동을 포함한 다양한 기능을 조절할 수 있는 인자들을 발견했다"며 "이러한 인자를 이용한 줄기세포 전처리를 통해서 질병의 치료효과를 증대시킬 수 있고, 세포치료를 위해 필요한 동물 및 바이러스 유래 인자가 포함되지 않은 최적의 줄기세포 배양환경을 구축할 수 있음을 확인했다"고 설명했다.

 

이어 그는 "현재는 줄기세포의 대사조절기술을 이용한 허혈성 손상 예방법 개발을 통해 줄기세포의 치료 효율을 증진시키기 위한 연구와 줄기세포 영양소센서 제어를 통한 기능성 분화세포 생산과 이를 이용한 알츠하이머 질환 세포치료법 개발 과제를 수행하고 있다"고 소개했다.

 

 

한 교수의 설명에 따르면, 줄기세포를 환자의 상처부위나 손상 부위에 직접 이식 시 주변 혈관 분포가 충분치 않아 줄기세포는 저산소 환경에 노출되게 된다. 이때 줄기세포는 저산소 환경에 적응하기 위해 대사과정의 변화 및 다양한 신호전달 기전의 변화를 포함한 전 세포적인 생존반응을 보이는데, 이는 줄기세포 치료제의 효율을 결정하는데 중요한 역할을 한다. 생존반응을 유도하기 위해서는 대사과정의 변화가 수반되며, 이때 일어나는 대사과정의 변화는 세포 독성을 일으키는 활성산소종 생성을 제어하고, 세포신호전달기전의 활성을 일으키는 활성 대사유도체 등의 생성을 유도한다.

 

한 교수는 "현재 개발 중인 줄기세포 대사조절기술과 영양소센서 제어기술은 세포 행동과 생리기능에 중요한 대사적·영양소적 요소를 찾아내어 줄기세포 기능을 비약적으로 항진시키는 기술"이라며 "iPSC가 개발되기 전 그 중간 과정으로서 활용도가 높다"고 강조했다.

 

이어 그는 "부분 혹은 전체적인 세포 기능조절 시스템의 전환을 유도하는 것이기 때문에 비정상줄기세포가 되는 것을 예방할 수 있고 줄기세포 치료제를 위한 세포 배양 시 동물 유래의 인자를 배제한 줄기세포 배양 기술 개발과 유전자교정 시 이용되는 바이러스 유래 물질 등을 사용하지 않고 줄기세포의 기능을 조절하는 기술을 개발함으로써 상대적으로 높은 안전성을 확보할 수 있다"며 "또한 세포 내에서 내부적으로 생산되는 대사물질과 영양소들을 사용하기 때문에 상용화가 된다면 매우 경제적이고 효과적인 기술이 될 것"이라고 특장점을 설명했다.

 

 

유전자 치료제 기술 동향…임상시험 준비 및 승인 노하우, 최신 바이러스벡터시스템 등 공유

 

두 번째 세션에서는 유전자 치료제 관련 기술 동향이 발표됐다.

 

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먼저 정재균 바이로메드 소장은 'what studies need to be done for clinical development of gene medicines?'를 주제로 각종 유전자치료제 관련해 임상시험을 준비하고 승인 받은 과정에 대해 경험을 공유했다.

 

바이로메드는 고효율 레트로바이러스 벡터를 이용해 gp91 정상유전자를 환자의 혈액줄기세포에 전달하는 방법으로 선천성 면역결핍질환인 만성육아종 질환을 근본적으로 치료할 수 있도록 독자적인 유전자 치료제를 개발, 2007년초 식품의약품안전처로부터 임상시험계획을 승인 받아 진행한 것을 시작으로, 현재 8개 안팎의 프로젝트에 대해 임상시험을 진행 중이다.

 

정 소장은 "관련 제도에 따라 임상시험결과를 15년간 추적(follow-up)하도록 되어 있어서 만성육아종 질환 유전자치료제는 10년간 추적을 진행 중"이라며 "임상시험 결과가 잘 나오는 것도 중요하지만, 이후 관리 부분도 감안하고 사전에 진행하는 것이 필요하다"고 조언했다.

 

비임상시험 중 효능연구를 위해 유방암 및 췌장암, 난소암, 위암 등의 치료용 백신인 'VM206'과 관련, 20g 안팎의 실험쥐에게 나타났던 효능을 60kg의 성인여성에게서 도출하기 위해 3kg의 원숭이를 대상으로 유효성시험을 진행했던 과정을 설명했다.

 

정 소장은 이어 바이로메드에서 진행했던 약리학 연구, 안전성 연구, 화학적 제조 및 관리 등에 대한 진행 과정과 각각의 주요사항에 대해서도 공유했다.

 

그는 "체계적인 비임상 연구를 통해 일관성과 재현성을 확보하는 것이 임상시험 승인에 큰 도움이 된다"며 "이후 정부의 지원을 통해 필요한 재원을 확보했기 때문에 임상 진행에 더욱 탄력을 받을 수 있었다"고 피력했다.

 

 

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다음으로 김연수 충남대학교 신약전문대학원 교수는 '유전자 치료용 바이러스벡터시스템의 최적화'를 주제로 직접 정리한 최신 동향 등을 소개했다. 바이러스벡터기반 유전자치료제 개발과 바이러스 유전자전달시스템 기반 기능유전체학 및 신약타겟발굴 및 검증 전문가인 김연수 교수는 한국유전자세포치료학회 회장, 중앙약사심의위원회 위원, 한국연구재단 국책연구본부 생명공학단장 등을 역임했다.

 

김 교수는 "여전히 15년, 20년 전 정보를 바탕으로 유전자치료제의 안정성이나 효용성을 의심하는 시선이 많지만 실제로 벡터는 안전성 측면에 객관적인 검증을 받았고 효능 면에서도 많은 발전이 이루어졌다"며 "2012년 세계 최초 유전자치료제 상용화가 이루어졌고, 2013년 12월에는 급성 백혈병 치료를 위해 유전자가 이입된 백혈구 세포를 받은 어린이 환자가 치료 후 21개월째 정상 건강을 유지하는 등 성공 사례들이 만들어지면서 상업화가 가능해진 상태"라고 강조했다.

 

이어 그는 "특히 AAV(Adeno associated virus:아데노 계열 바이러스)는 굉장히 많은 발전을 해서 각기 다른 특성의 12개 항원형(serotypes)이 있을 정도"라며 "최근 관련 학회에 가보면 발표되는 논문의 절반가량이 'AAV벡터'일 정도로 기초연구자들이 현재 진행되는 문제점들을 빨리 확인해서 극복할 수 있는 기술들을 만들어내고 있으므로 기초연구자들과의 협업이 도움이 될 것"이라고 덧붙였다.

 

또 김연수 교수는 "유전자치료제 분야는 10여 년 동안 리뷰논문이 없어 기업들 입장에서는 최신 동향을 파악하기가 어렵지만 그만큼 기초연구자들과의 MOA를 굉장히 많이 해서 온톨로지(ontology)를 확인하는 과정을 거치면 기술이전(라이선스아웃)시 가치를 더 인정받고 상용화 가능성도 높아진다"며 유전자치료제 분야에서 기초연구자들과의 협력을 강조했다.

 

마지막으로 그는 "2009년에서 2013년 사이 유전자치료제 기술거래가 100건 이상이고 다국적 대형 제약사를 포함해 선진국의 기술개발 투자가 증가하고 있다"며 유전자치료제 분야의 상용화가 임박해 왔음을 역설했다.

 

한편 교류회에서는 이홍석 팀장의 글로벌 첨단바이오의약품 기술개발사업에서 코디네이팅센터의 역할 발표도 마련됐다. 이 팀장은 "바이오미래전략의 핵심사업을 성공시키고 연구과제의 행정·성과지원 및 관련 분야의 육성을 위해 지원과제도 동시에 진행되고 있다"며 "사업운영지원, 촉진생태계 조성, 기술 성공요인 분석 등을 통해 해당 기업의 성공은 물론 국내 바이오산업 생태계 조성을 위해 최선을 다하겠다"고 말했다.

 

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