나노바디, 제약산업계 미래 먹거리 부상 ... 국내외 기업들 개발 잇따라
나노바디, 제약산업계 미래 먹거리 부상 ... 국내외 기업들 개발 잇따라
이중항체 및 ADC에 이은 차세대 항체로 떠올라
  • 이충만
  • admin@hkn24.com
  • 승인 2023.08.29 00:01
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원자 나노 입자 물질

[헬스코리아뉴스 / 이충만] 항체 기술이 고도로 첨단화되면서 차세대 항체에 대한 관심이 높아지고 있다. 여러 후보들이 거론되고 있는 가운데, 기존의 항체 대비 규모가 십분의 일 정도로 작은 ‘나노바디(Nanobody)’가 제약산업계의 미래 먹거리 사업으로 떠오르고 있다.

항체란 사람 몸에서 면역반응을 일으키는 항원(Antigen)에 대항하기 위해 항원결정기에 특이적으로 결합할 수 있는 당단백질(glycoprotein)이다. 항체 치료제는 질병과 관련된 특정 항원에 결합하여 정상적인 세포는 손상하지 않고 질병을 치료하는 약물을 말한다.

가장 먼저 등장한 항체 약물 유형은 단클론항체(mAB)이다. 이 약물 계열은 지난 1986년 미국에서 사상 처음으로 허가를 받았는데, 동물을 이용하지 않고 시험관 내에서 대량으로 생산할 수 있다는 점에서 의약품 역사에 한 획을 그은 것으로 평가 받았다.

하지만, 단클론항체는 큰 단점이 있는데, 바로 표적 세포 혹은 바이러스가 돌연변이를 일으킬 경우 무용지물이 된다는 것이다. 이러한 한계를 극복하기 위해 고안된 항체 기술이 ①이중특이성 항체와 ②항체 약물 접합체(ADC)이다.

①이중특이성 항체는 2개의 다른 항원에 동시에 결합하거나, 동일한 항원에 있는 두 개의 서로 다른 항원결정기에 동시에 결합할 수 있는 약물이다. 기존의 단클론항체 대비 1개의 약물을 통해 2개의 항원에 동시 작용하여 치료 효과를 더욱 높일 수 있다.

②ADC는 단클론항체의 낮은 치료 효과를 개선하기 위해 세포 독성 약물을 링커(linker)로 연결한 의약품이다. 항체의 작용 기전을 통해 표적 세포에 특이적으로 결합한 뒤 독성 반응을 일으켜 세포 사멸을 유도하는 방식이다.

제약 업계는 여기에 더해 항체의 규모를 나노 단위로 축소시키는 ‘나노바디(Nanobody)’ 기술에도 관심을 보이고 있다. 이 항체 유형은 제약없이 다양한 신체 조직에 약물을 전달할 것으로 기대되는터라 이중특이성 항체, ADC에 이은 차세대 항체로 주목받고 있다.

 

나노바디 기술에 뛰어드는 전 세계 제약 업체들

나노바디는 일종의 미니어처 엔지니어링 항체이다. 기존 항체가 4가지 중쇄와 경쇄 펩타이드(단백질 결합 부위)로 구성된 것에 비해 나노바디는 1가지 중쇄로만 구성되어 있다. 크기는 기존 항체의 약 10분의 1 수준이다.

 

단클론항체, 나노바디 구조 [사진=ScienceNordic]
단클론항체, 나노바디 구조 [사진=ScienceNordic]

그간 경쇄는 항체가 기능하는 데 필수적인 것으로 여겨졌지만, 1993년 낙타류 동물의 혈액 속에서 중쇄로만 이루어진 항체가 발견되면서 나노바디의 역사가 시작되었다.

나노바디의 가장 큰 장점은 그 작은 크기에서 비롯된다. 크기가 작으므로, 기존의 항체가 통과하지 못했던 조직에 더 빠르고 깊숙이 침투할 수 있다. 구조도 단순한 만큼 안전성 또한 더욱 우수하다.

이에 따라 나노바디 기술 시장은 시간이 지날수록 커질 전망이다. 시장조사 전문업체 마켓 리서치 퓨처(Market Reserach Future)에 따르면, 나노바디 관련 시장 규모는 24.2%의 연평균 성장율을 거쳐 오는 2030년 11억 4000만 달러에 달할 전망이다.

가장 먼저 허가를 받은 나노바디 약물은 프랑스 사노피(Sanofi)의 희귀 혈액 응고 장애인 후천성 혈전성 혈소판 감소성 자반증 치료제 ‘카블리비(Cablivi, 성분명: 카플라시주맙·caplacizumab)’이다. 이 약물은 특정 인자와 혈소판 간의 상호 작용을 억제하여 혈전 형성을 차단하는 기전으로 지난 2019년 2월, 미국 식품의약국(FDA)의 허가를 취득했다.

우리나라 기업들도 나노바디 기술 개발에 뛰어들고 있다. 애드바이오텍은 지난해 가고시마 대학의 이토 교수를 기술자문으로 영입하며 나노바디 플랫폼 기술 확립을 도모하고 있다. 이 회사는 올해 6월 진셀바이오텍과 식물세포배양 기술을 이용해 나노바디 항체 대량생산 기술을 개발하기 위한 업무협약을 맺기도 했다.

우리나라 바이오 벤처 기업 샤페론은 국내 기업 중 유일하게 나노바디 개발 플랫폼 기술을 보유하고 있는 것으로 평가받는다. 샤페론은 나노바디 이중항체 치료제 ‘파필릭시맙(papiliximab)’을 발굴하여 지난해 10월 미국 보스턴에서 전임상 동물실험 결과를 발표했다. 이 회사는 내년 제조품질관리(CMC)를 거쳐, 2024년 임상 1상 시험을 추진한다는 계획이다.


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