차바이오그룹 뉴스룸

조성유 차바이오텍 연구본부장

항암제는 1세대 화학항암제, 2세대 표적항암제에 이어 3세대 면역항암제로 발전해 왔다. 여기서 한 걸음 더 나가 면역세포인 ‘T세포’에 키메릭 항원 수용체(Chimeric Antigen Receptor; CAR)를 적용해 암세포만 타격하도록 유전자를 조작한 CAR-T세포치료제(Chimeric Antigen Receptor T cell Therapy)가 개발돼 ‘꿈의 항암제’, ‘기적의 항암제’라고 불리고 있다. 한 번 투여로 완치율이 50%에 달하기 때문이다. 하지만 단 한번의 투약을 위해 엄청난 비용을 지불해야 할뿐만 아니라 아직까지 혈액암 외에는 허가 받은 적응증이 없다.

최근 NK세포치료제가 T세포치료제나 CAR-T세포치료제의 한계와 부작용을 극복할 대안으로 떠오르고 있다. NK세포치료제의 가능성을 확인한 국내외 제약사들이 연구 개발에 나서고 있다.

차바이오텍은 NK세포치료제 임상 역량을 강화하기 위해 2023년 7월 지아이셀 조성유 부사장을 연구본부장(전무)으로 영입했다. 조성유 연구본부장은 녹십자랩셀, 지아이셀 등에서 NK세포치료제 개발을 주도했다. 녹십자렙셀에 근무하면서 2021년 머크에 CAR-NK 관련 2조원대 라이센스 아웃 성과를 내기도 했다.

조성유 연구본부장을 만나 차바이오텍의 NK세포치료제 개발 현황에 대해 들어봤다.

사업화 필수요소인 배양법과 동결기술 보유

NK세포는 인체에 존재하는 강력한 면역세포다. 특정한 항원 없이도 비정상세포를 직접 살상하기 때문에 자연살해세포라고 불린다. 바이러스·암 등이 침투하면 가장 먼저 대응한다. 암세포와 정상 세포를 구별해 암세포만 공격·제거하며, 암세포뿐만 아니라 암 줄기세포까지 효과적으로 제거해 암 재발과 전이를 막을 수 있다.

T세포도 암과 바이러스를 발견하면 공격한다는 점은 같지만, T세포는 자신의 몸이 아닐 경우 공격하는 특성이 있어 한 사람의 몸에서 한 사람을 위한 치료제를 만들어야 한다는 한계가 있다. 그래서 ‘T세포’에 유전자를 조작한 CAR-T세포치료제는 한 번 투여로 완치율이 50%에 달하지만 한 번의 투약을 위해 엄청난 비용을 지불해야 한다.

“T세포는 내 몸에서 뽑아 내 몸에 다시 넣어야 하는 한계가 있어 상업적으로는 좋지 않습니다. NK세포는 건강한 공여자들로부터 활성화된 NK세포를 대량 생산할 수 있고, 차바이오텍은 사업화의 필수요소인 배양법과 동결기술을 보유하고 있습니다.

조 본부장은 NK세포치료제는 암세포만을 공격하기 때문에 한 사람의 몸에서 NK세포를 추출한 후 대량으로 배양해 다른 사람의 몸에 투여해도 문제가 없다고, 상업화 측면에서 NK세포의 장점을 강조했다.

먹이세포 사용하지 않는 차바이오텍의 핵심 배양 기술

체내에 존재하는 NK세포는 5~15% 수준으로 치료제로 사용하기에는 양이 부족하다. 또 사람마다  NK세포 활성도가 다른데 낮은 활성도의 NK세포는 암 살상력이 떨어져 치료제로서 기능이 부족하다.

차바이오텍은 채취한 혈액에서 NK세포만 선별적으로 증식하는 기술의 국내 특허를 가지고 있다. 이 기술을 적용하면 약 2주 사이에 NK세포가 최대 2000배까지 증가되고, 배양 전 5~20% 수준인 활성도 또한 90% 이상으로 향상돼 높은 항암 효과를 나타낸다.

먹이세포를 사용하지 않는 배양 기술도 차바이오텍의 핵심기술이다.

“먹이세포를 넣어주면 NK세포가 빨리 자라지만 그 만큼 빨리 늙게 됩니다. 늙은 세포를 환자에게 넣어주면 활성이 떨어져 치료 효과를 기대하기 어렵습니다. 먹이세포를 사용하지 않는 방법으로 세포를 생생하게 오래 살도록 합니다”

특히 기존 NK세포 증식 방법으로는 혈액에서 NK세포를 분리한 뒤 배양하는 작업이 필요하지만, 차바이오텍의 특허 기술은 분리 절차를 생략하고 혈액에 항체와 사이토카인 등 단백질 성분을 투입하면 바로 NK세포가 선별 증식되는 방식이기 때문에 시간과 비용이 크게 줄어드는 효과가 있다.

“CAR라는 대포 장착해 항암 효과 강력한 NK세포치료제 만들 것”

조 본부장이 CAR-NK세포치료제에 대해 설명하고 있다.

차바이오텍은 NK세포치료제의 항암 효과를 극대화하기 위해 CAR를 도입해 CAR-NK세포치료제 개발을 진행하고 있다.

“CAR-NK세포치료제는 NK세포라는 장갑차에 CAR라는 대포를 다는 것과 같습니다. 암 세포를 정확하게 겨냥할 수 있는 데다 치료 효과도 더 강력해집니다.”

CAR-NK세포치료제는 NK세포에 종양 항원을 잘 찾는 항체인 CAR를 붙인 구조다. 치료 효과는 T세포만큼 강력하지만 며칠 안에 사멸하는 NK세포를 오래 유지하는 역할도 한다.

임상정보 사이트 ‘클리니컬 트라이얼즈’에 따르면 전 세계적으로 1000여개 NK세포치료제 관련 임상연구가 진행되고 있다. 아직까지 NK세포 치료제로 출시된 신약은 없다. 전 세계적으로 성과를 보이는 파이프라인은 임상 2상을 진행 중인 일본 다케다 RAK-007, 임상 1상 중인 페이트테라퓨틱스의 FT596과 FT576 정도다. CAR-NK치료제를 개발하면 글로벌 시장에서 선점할 기회가 열려있다는 뜻이다.

자가·동종·줄기세포 유래 방식까지 파이프라인 확장

조 본부장이 연구세포팀 연구원들과 NK세포치료제 임상에 대해 논의하고 있다.

차바이오텍이 NK세포를 활용해 개발중인 항암 면역세포치료제 ‘CBT101’은 다양한 종양 동물모델에서 치료효과가 나타났다. 이를 기반으로 연구자 임상에서도 유의미한 결과를 얻었다. 재발성 교모세포종 환자의 평균 생존률은 6~8개월로 알려져 있지만, 임상 참여 환자의 평균 생존기간이 22.5개월에 달했다. 일부 환자는 8년 이상 생존 중이다. CAR-NK 세포치료제를 비롯해 자가 유래 방식, 동종 유래 방식부터 우수한 배아줄기세포주(ESC)를 수립한 줄기세포 유래방식까지 다양하게 파이프라인을 확대하고 있다.

“차바이오텍은 개발 중인 NK세포치료제의 적응증을 교모세포종, 난소암, 간암, 위암 등 다양한 고형암으로 확장하고 파이프라인을 강화하고 있습니다. NK세포의 치료 효과를 높이기 위해 면역항암제, 항체 등과 다양한 병용 치료요법을 추진하는 등 바이오 신약 기술과 물질 등을 조기에 도입해 개발하는 오픈이노베이션 전략으로 NK세포치료제 임상 속도와 성공률을 높이기 위해 노력하고 있습니다.” #