원미연 아나운서 / 최근 주목받는 의료 기술과 신약 소식을 짚어보는 이노메디 시간입니다. 오늘도 이노메디 코너를 함께할 쿠키뉴스 박선혜 기자 나와 있습니다. 안녕하세요.
박선혜 기자 / 안녕하세요. 쿠키뉴스 박선혜 기자입니다.
원미연 아나운서 / 네, 오늘은 어떤 내용 준비해오셨습니까?
박선혜 기자 / 유전자 기술이 발달하면서 환자 개인을 분석해 치료할 수 있는 시대가 열리고 있습니다. ‘마이크로바이옴’도 그 중 한 분야인데요. 바이오 시대를 맞아 획기적 치료제로 평가받고 있지만 아직 개발된 치료제는 손에 꼽힐 정도로 적습니다. 오늘 이노메디 시간에는 마이크로바이옴이 무엇인지 자세히 알아보고요. 마이크로바이옴 기반 치료제의 개발 현황에 대해 얘기 나눠보겠습니다.
원미연 아나운서 / 최근 마이크로바이옴이란 말을 많이 듣긴 하는데, 용어가 어렵거든요. 먼저 쉽게 설명해주세요.
박선혜 기자 / 마이크로바이옴이란 인체에 서식하는 미생물(microbe)과 생태계(biome)를 합한 용어로 사람의 몸속에 존재하는 미생물과 그 유전자들, 즉 미생물총(미생물 집단)을 의미합니다. 우리 몸에는 인간의 세포보다 더 많은 미생물이 살고 있는데요. 몸무게 70㎏ 성인은 약 38조개의 마이크로바이옴을 보유하고 있는 것으로 알려져 있습니다.
원미연 아나운서 / 이런 미생물, 즉 마이크로바이옴은 우리 몸 속 어디에 존재하는 건가요?
박선혜 기자 / 마이크로바이옴의 약 95%는 장에 존재합니다. 따라서 마이크로바이옴 연구는 인간의 분변을 연구하는 과정에서 시작됐습니다. 건강한 일반인의 대변을 활용한 대변이식술을 넘어서 김치, 된장, 젓갈 같은 발효음식이나 피부, 질 등에서 유래한 유산균에서 마이크로바이옴을 확보한 뒤 유전자조합 기술을 결합한 방식의 치료제 연구가 활발히 진행되고 있습니다.
원미연 아나운서 / 마이크로바이옴이 최근 주목받고, 또 치료제 연구가 활발히 이뤄지고 있는 이유에 대해서도 자세히 알려주세요. 어떤 점이 우리 몸에 유익한 영향을 미치는 건가요?
박선혜 기자 / 건강한 장내 마이크로바이옴은 소화를 돕고 질병을 일으키는 박테리아가 장벽에 달라붙는 것을 막습니다. 또 심장질환을 유발할 수 있는 콜레스테롤의 수치 감소, 혈당 조절, 뇌 신경전달 물질 생성 등에도 도움을 주는 것으로 알려져 있습니다. 적용할 수 있는 질병의 범위가 넓어 기존 치료 방식으로 완치가 어려웠던 여러 질병의 치료에 도움을 줄 것으로 전망됩니다. 식품 및 제약 업계가 마이크로바이옴 기업들과 손을 잡는 이유도 건강기능식품과 신약 개발 분야에서 무궁무진한 가능성이 점쳐지기 때문입니다.
원미연 아나운서 / 그렇군요. 마이크로바이옴 치료제는 질병의 원인이 되는 유해균은 줄이고, 도움이 되는 유익균을 늘리는 치료제라고 생각하면 될 것 같은데요. 아무래도 장내 미생물을 이용해 만든 신약인 만큼 기존 치료제 대비 장점이 많겠어요.
박선혜 기자 / 마이크로바이옴 치료제는 화학물질로 만들어진 일반 약물보다 독성이 낮아 안전성이 높습니다. 부작용이 적은 약물에 대한 수요가 높다 보니 다수의 제약바이오 기업들이 마이크로바이옴 시장에 뛰어들어 암, 장질환, 안질환, 정신질환 등 다양한 질환을 겨냥한 약물을 개발하는 추세입니다.
원미연 아나운서 / 다양한 질병에 적용이 가능하다 보니 시장 전망도 밝겠군요?
박선혜 기자 / 한국바이오협회가 최근 낸 보고서에 따르면 세계 마이크로바이옴 치료제 시장 규모는 2027년 말까지 연평균 54.8% 성장해 14억6530만 달러(한화 약 1조9000억원)에 이를 것으로 전망됩니다.
원미연 아나운서 / 연평균 50% 이상 커지는 유망 분야라고 볼 수 있겠네요. 국내 시장 동향은 어떤가요?
박선혜 기자 / 국내에서는 제약바이오 기업 지놈앤컴퍼니, CJ바이오사이언스, 고바이오랩, 이뮤노바이옴 등 10여 개의 기업이 마이크로바이옴 치료제를 개발하고 있습니다. 지놈앤컴퍼니는 항암제와 뇌 질환 치료제, 난임 및 아토피 피부염 등을 적응증으로 둔 마이크로바이옴 치료제 개발에 집중하고 있습니다. 고바이오랩은 마이크로바이옴 기반 면역, 대사, 뇌 질환 중심의 신약 개발을 진행하는 동시에 이를 활용해 활발한 오픈 이노베이션 전략을 추진하고 있습니다. CJ바이오사이언스는 마이크로바이옴 치료제 후보물질(CJRB-101)로 비소세포폐암, 두경부암, 흑색종 같은 고형암 치료제를 개발 중입니다. 지난해 1월 FDA로부터 CJRB-101와 키트루다를 병용한 임상 1/2상 시험계획(IND)을 승인 받았습니다. 이뮤노바이옴은 염증성 장 질환(IBD) 및 난치성 자가면역 질환 치료제의 국내 임상 1상을 전개 중입니다. 특히 이뮤노바이옴은 자체 개발한 인공지능(AI) 플랫폼을 통해 마이크로바이옴 아토피피부염 치료제, 자가면역질환 치료제 등 여러 파이프라인을 선보이고 있습니다.
원미연 아나운서 / 이렇게 신약 개발에 주력하던 마이크로바이옴 업계가 최근엔 건강기능식품, 화장품 분야에도 진출했다고요?
박선혜 기자 / 신약 개발에 주력하던 업계가 건강기능식품과 화장품 분야에서 점유율을 높이기 위해 사업 전략을 수정하고 있습니다. 업계에 따르면 지놈앤컴퍼니, 쎌바이오텍, 엔테로바이옴, 고바이오랩 등 마이크로바이옴 신약 개발 업체들이 건강기능식품, 화장품 매출 확대를 올해 주요 목표로 내세웠습니다.
원미연 아나운서 / 어떤 제품을 만들고 있는 건가요?
박선혜 기자/ 지놈앤컴퍼니는 지난 6월 ‘2024 전략 발표’ 간담회를 갖고 본격적인 마이크로바이옴 상업화를 예고했습니다. 화장품 제품의 매출 비중을 확대하는 동시에 미국 ‘메디컬 그레이드 프로바이오틱스(Medical Grade Probiotics)’ 시장에 진출할 예정입니다. 메디컬 그레이드 프로바이오틱스는 임상적으로 질병 개선을 입증한 프로바이오틱스인데요. 일반 건강기능식품에 비해 수익성이 높습니다. 고바이오랩의 경우 2년 전 이마트와 합작 설립한 건강기능식품 회사 ‘위바이옴’을 통해 마이크로바이옴 기반 건강기능식품 사업을 추진하고 있습니다. 올해는 프로바이오틱스 원료 생산을 위한 익산 공장을 가동하며 매출 증대를 기대한다고 전했습니다. 엔테로바이옴은 올해 호흡기 및 체지방 관련 개별인정형 건강기능식품 시장에 출사표를 던졌는데요. 다양한 파이프라인 영역을 추가하고 효능성을 입증해 치료제 상용화 부문으로 영향력을 넓혀갈 방침입니다. 또 쎌바이오텍은 프리미엄 유산균 브랜드 ‘듀오락’ 매출처를 다변화시켜 수출을 강화하고 있다.
원미연 아나운서 / 신약 개발에 주력하던 마이크로바이옴 업계가 건강기능식품·화장품 분야에 나선 이유는 뭘까요?
박선혜 기자 / 신약 임상을 속도감 있게 추진하려면 인력 확보, 환자 모집 등에 막대한 비용을 투자해야 하기 때문입니다. 이에 업계는 신약 개발이 늦어지더라도 투자 대비 상업화가 빠른 화장품, 건강기능식품 사업으로 눈을 돌리는 상황입니다. 마이크로바이옴 개발 업계 관계자는 “신약 개발은 짧아도 10년이 걸리는 시간과의 싸움”이라며 “모든 개발 단계를 투자금으로만 이어가는 것은 무리가 있다. 특히 기술특례상장으로 증시에 입성한 종목들은 면제받았던 30억원의 ‘매출액 요건’을 충족하기 위해 수익성 모델을 찾을 수밖에 없다”고 전했습니다.
원미연 아나운서 / 신약 개발이라는 장기전을 끌고 나가기 위해서는 불가피한 선택이라는 건데요. 잠시 기업 관계자의 인터뷰 들어보고 얘기 이어가도록 하겠습니다.
VCR>> 임신혁 이뮤노바이옴 대표 인터뷰
안녕하세요. 저는 이뉴바이옴 대표이자 포항공대 교수 임신혁입니다.
Q. 마이크로바이옴 개발 현황
A. 마이크로바이옴 치료제라는 말은 최근에 나왔습니다. 한 십 년밖에 안 됐고요. 한 후보물질이 신약 개발 과정을 거쳐 약이 되기까지 최소한 20년의 세월이 걸립니다. 그렇게 따졌을 때 마이크로바이옴 신약이 나오지 않는 게 실패라고 하기에는 섣부릅니다. 진정한 의미의 마이크로바이옴 치료제, 즉 우리가 알고 있는 특정 미생물을 선택적으로 대량 배양해서 미생물 중심으로 약을 만드는 것은 현재 한창 진행되고 있습니다. 여러 제품이 임상 3상 중이고요. 마이크로바이옴을 목표화하는 클로스트리디움 디피실 감염증약이 이미 시장에 나와서 현재 1000만원에서 2000만원 정도의 가격에 팔리고 있습니다.
Q. 마이크로바이옴 개발 방향
A. 마이크로바이옴은 우리가 아는 거의 모든 질환과 연관이 있습니다. 가장 최근에는 염증성 장 질환, 류머티즘 관절염, 자폐증, 다양한 암, 파킨슨병, 알츠하이머병까지 우리가 아는 거의 모든 질환에 마이크로바이옴이 연관돼 있다는 보고를 찾아볼 수 있습니다. 이런 관점에서 특정 질환을 억제하는 마이크로바이옴 치료제는 어떻게 보면 꿈의 신약이라고 할 수 있습니다. 기존 약은 대부분 저분자 치료제(Small Molecule)라든지 항체 의약품이었고 또 항생제도 미생물이 생산하는 저분자 치료제인데 마이크로바이옴 신약은 그 물질을 생산하는 생명체 그 자체를 약으로 쓰는 개념입니다. 하나의 유기체(Organism)를 약으로 쓰는 개념이므로 우리가 알던 약의 개념보다 훨씬 더 복잡하고 더 큰 크기의 생명체가 약이 되는 새로운 개념의 신약입니다.
Q. 마이크로바이옴 전망
A. 마이크로바이옴은 거의 모든 질환과 연관성이 있고, 잘 조절하면 치료제 개발 가능성은 무궁무진합니다.
가장 큰 어려움을 꼽자면 ‘어떤 미생물을 약으로 쓸 것인가?’ ‘내가 원하는 진균을 어떻게 찾아낼 것인가?’ ‘그 균을 단독으로 쓸 건가 복합으로 쓸 건가?’ ‘복합물로 썼을 때는 어떤 과학적 근거를 들 건가?’ 또 미생물이 효과가 왜 좋은지, 자격 물질은 뭔지, 작동체계는 어떤 건지 정확하게 알아야 하거든요. 그래야 이걸 근거로 우리가 쓰는 마이크로바이옴 치료제와 완전히 다른 체제로 작동하는 약물과 결합했을 때 시너지가 나타나고 우리가 원하는 효과를 거둡니다. 인체 실험을 못 하니까 사람의 면역상태나 장내 세균을 모사한 모델 시스템이 필요합니다. 실제로 미생물, 물질과 노출 허용량(MOE)를 찾아서 큰 성공을 거둔 바 있는데요. 요즘 화젯거리 중 하나가 사람과 생쥐의 마이크로바이옴 차이입니다. ‘마이크로바이옴이 생쥐에서 성공했다 하더라도 임상에서 실패한다면?’이라는 질문이 따라왔습니다. 그래서 물질이든 균이든 들어오면 분석해서 특정 조합으로 어떤 질환에 효과가 좋을지를 예견하는 하나의 플랫폼 기술을 만들어서 시장에서 좋은 평가를 받았습니다. 이 기술에는 몇 가지 증거가 있습니다. 예를 들어 2018년 논문 ‘사이언스 이뮤놀로지’에 항염증균 비피더스균 작용 기전을 발표한 적이 있는데요. 이 균을 어느 질환에 쓰면 좋을지 제가 개발한 인공지능 모델을 활용해 돌려보니까 첫 번째는 염증성 장 질환에 좋고 두 번째는 류머티즘 관절염에 좋다는 예측 데이터가 있었습니다. 실제로 동물 실험을 해보니까 예상했던 대로 효과가 잘 나왔어요. 이걸 어떤 약과 결합하면 좋을지 모델을 만들어서 그 약과 우리 균을 포함해 관절염 치료제로 임상할 계획입니다. 개념적으로 조예가 깊을 뿐만 아니라 실질적 증거도 제시했다는 점을 강점으로 가집니다. 여러 회사가 공동 연구를 하자고 제안했고요. 국내 회사와는 이미 프로젝트를 진행 중이며, 외국 회사와도 물질이전계약(MTA) 체결 단계에 있습니다.
Q. 전하고 싶은 말
A. 지금 목표화하는 마이크로바이옴 치료제는 그야말로 치료제입니다. 미생물을 약으로 쓰는 개념이고요. 하지만 많은 사람이 어떤 질환이 있을 때 프로바이오틱스를 쓰면서 약이라고 생각하거든요. 프로바이오틱스는 식품이지 약이 아닙니다. 같은 미생물이라고 하더라도 복용자의 건강 상태에 따라 부작용이 완전히 달라질 수 있습니다. 만약 특정 질환이 있으면 함부로 프로바이오틱스를 섭취하면 안 됩니다. 그래서 저희는 증거가 명확한 프로바이오틱스 제품을 냅니다. 이는 환자가 아니라 반건강인을 위한 제품입니다. 여러분의 요구에 맞는 의약품 전 단계의 검증된 프리미엄 프로바이오틱스를 이미 출시했으니까 신약 개발한 회사가 만든 제품이므로 신뢰하고 섭취하면 좋겠다고 말씀드립니다.
원미연 아나운서 / 이렇게 국내 여러 기업에서 마이크로바이옴 치료제를 개발하기 위해 노력을 기울이고 있지만 개발 과정이 쉽지 않다고 하던데요. 성과를 보인 기업은 극소수에 그친다고요?
박선혜 기자 / 그렇습니다. 현재 미국 FDA로부터 허가된 마이크로바이옴 신약은 미국 기업 세레스테라퓨틱스와 스위스 페링파마슈티컬스의 난치성 감염질환 ‘클로스트리디오이데스 디피실 감염’(CDI) 치료제 단 2개 제품 뿐입니다.
원미연 아나운서 / 국내의 경우는 어떤가요?
박선혜 기자 / 국내에서 선도적으로 개발을 시작한 기업들도 아직 임상 1상 또는 2상에 머물러 있습니다. 스타트업 규모의 기업이 대부분인 만큼 신약 개발에 오랜 시간이 걸릴 것으로 보입니다. 하지만 마이크로바이옴 치료제 개발과 관련한 가이드라인이 조만간 마무리되면 신약 개발에 힘이 실릴 것이란 기대도 나오고 있습니다. 한 업계 관계자는 “가이드라인이 제시되면 임상 진행에 탄력이 붙을 것”이라며 “연구, 투자, 산학협력 등 정부 지원이 뒷받침 된다면 국내에서도 수조원 규모의 매출을 내는 ‘블록버스터’ 약물이 탄생할 수 있을 것”이라고 전했습니다.
원미연 아나운서 / 아직 글로벌 경쟁사들과의 격차가 크지 않기 때문에 국내 기업의 세계 시장 진출에 대한 긍정적 평가도 이어지고 있던데요. 지난해 신약 개발 활성화를 위한 ‘마이크로바이옴 신약기업협의회‘도 결성됐다고요?
박선혜 기자 / 지난해 7월 등장한 마이크로바이옴 신약기업협의회는 신약 개발을 가속화하는 엔진 역할을 할 것으로 기대를 받고 있습니다. 협의회는 신약 개발 회사 총 27곳이 참여하는데요, 제약바이오 기업 CJ바이오사이언스, 고바이오랩, 지놈앤컴퍼니 등 총 6개 기업이 협의회의 운영위원사 역할을 맡았습니다. 마이크로바이옴 시장은 초기 형성 단계이기 때문에 신약 허가 전례가 없어 국내에서 좀처럼 개발에 속도를 내지 못했습니다. 또한 기업 간 소통 기회가 부족해 업계 의견을 하나로 모으는 일도 힘들었는데요, 협의회는 회원사들이 필요로 하는 국내외 연구개발 협력 네트워크를 구축해 활동 영역을 확대해 나갈 방침입니다. 아울러 마이크로바이옴 신약 산업에 대한 인식 제고, 규제 대응, 정책 개선을 중점 추진합니다.
원미연 아나운서 / 마이크로바이옴의 국제 경쟁력을 갖기 위해서는 정부와 기업이 상시적으로 협의하고 협력해야 할 것으로 보이는데요. 앞으로 정부 지원도 확대될 예정인가요?
박선혜 기자 / 마이크로바이옴 산업 성장을 위해 정부도 지원을 강화할 방침입니다. 보건복지부는 한국보건산업진흥원과 함께 지난해부터 2027년까지 5년간 약 254억원의 예산을 투입해 ‘병원 기반 인간 마이크로바이옴 연구개발’ 사업을 추진합니다. 해당 사업은 4개의 상급종합병원을 기반으로 마이크로바이옴 신약에 대한 표준화 데이터를 구축하고, 희귀난치질환 진단·치료제 개발을 위한 비교임상 연구를 진행하게 됩니다. 또한 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 질병관리청 등 6개 부처는 2025년부터 2032년까지 8년간 예산 4000~5000억원을 투자할 ‘인체질환 극복 마이크로바이옴 기술개발 예비타당성 조사 사업’을 기획 중입니다. 해당 사업은 미생물 뱅크 및 데이터 구축, 전 임상 기반 원천기술 개발, 제품화 연구 등을 포함합니다.
원미연 아나운서 / 네, 잘 들었습니다. 장내 미생물이 우리 건강에 미치는 영향이 밝혀지면서 전 세계적으로 관련 의약품 개발도 빨라지고 있는데요. 국내에서는 어떤 치료제가 나올지 궁금해 집니다. 이노메디 오늘은 여기서 마치겠습니다. 박선혜 기자, 고맙습니다.
박선혜 기자 / 감사합니다.
