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mRNA 등 유전자 치료 적용
프로탁은 특정 단백질의 분해를 유도하는 기술로 최근 글로벌 제약사들 사이에서 새로운 신약개발 플랫폼으로 주목받고 있다. 미국의 ‘아비나스(ARVINAS)’, ‘키메라(Kymera)’ 등이 임상1상을 진행 중에 있으며, 글로벌 제약사들조차 개발 초기 단계에 불과한 분야로 기술 선점 및 라이센싱 가능성이 매우 높은 것으로 알려져 있다.
나이벡은 여러 암종에서 변이가 나타나는 종양 유전자인 'KRAS G12C'에 ‘바이오 프로탁’을 적용한 결과 KRAS G12C 발현뿐 아니라 하위 신호 전달 단백질이자 내성암을 유발하는 단백질의 발현도 획기적으로 감소했음을 확인했다. 나이벡의 바이오 프로탁 기술은 mRNA, siRNA 등 유전자 치료에도 접목할 수 있어 유전자 치료제 분야에도 기술 적용을 추진 중이다.
프로탁은 'Proteolysis-targeting chimera(PROTAC)'의 줄임말로, 두 개의 저분자가 결합된 키메라 물질을 발굴하는 과정에서 발견됐다. 저분자 가운데 하나는 표적단백질에 결합하도록 설계되고, 나머지 하나는 표적 단백질을 분해시킬 수 있는 ‘프로테아좀’을 이끌 수 있는 저분자 화합물로 설계되어 이중 분자 구조를 갖고 있다.
프로탁은 인체에 존재하는 단백질의 분해 경로인 '유비퀴틴 프로테아좀 시스템'을 활용한다. 여기서 '유비퀴틴'은 타깃(target) 단백질에 결합해 단백질 분해를 촉진하고 '프로테아좀'은 유비퀴틴에 결합한 단백질을 분해한다. 프로탁 기술이 적용된 약물은 질병을 유발하는 '단백질'의 강제 분해를 유도하는 기전에 기반하고 있다.
나이벡 관계자는 “뛰어난 표적 단백질 제거 기능이 있음에도 불구하고 프로탁 기술을 상용화하기 어려운 이유는 물에 잘 녹지 않고 세포 내 전송이 어렵기 때문”이라며 “나이벡은 자체 ‘TOPSCOVERY기술’로 저분자 화합물 대신 KRAS변이 단백질에 직접 결합하는 '펩타이드 서열'과 KRAS 분해 효소를 이끄는 '단백질 서열'을 도출하는데 성공했으며 이를 자체 약물전달 플랫폼인 NIPEP-TPP에 결합해 이중분자를 세포 안으로 들어가게 하는데 성공했다"고 말했다.
이어 "이는 프로탁 기술 상용화의 걸림돌이었던 문제점들을 해소했다는 것을 의미하며 관련 특허기술도 완성했다"고 덧붙였다.
나이벡은 바이오 프로탁 물질을 적용시킨 예비시험 결과 종양 크기가 90% 감소함과 동시에 내성이 생긴 암에도 뛰어난 항암효과가 있음을 확인했다. 기존 KRAS 변이 종양에 대한 치료제를 개발을 위해 글로벌 제약사와 함께 공동연구를 진행하고 있었기 때문에 바이오 프로탁 기반 항암 신약 개발도 공동연구로 추진될 예정이다. 바이오 프로탁은 내성암에 효과가 있어 내성이 발생한 다양한 종양 치료에 활용할 수 있는 플랫폼으로 적용하기 위한 연구도 이미 착수했다.
나이벡 관계자는 "지금까지 프로탁 기술이 상용화돼 시장에 진출한 사례가 없기 때문에 항암 신약에 적용될 경우 독보적인 치료제로 자리잡을 수 있다"며 "모든 종양 치료제가 투여 후 내성암과 전이를 일으키기 때문에 2차 항암제가 필요한 상황에서 관련 시장 성장률은 연평균 40% 이상에 달할 정도로 평가받고 있다"고 전했다.
kmk@fnnews.com 김민기 기자
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