@그때 투자(나는 그때 투자하기로 했다)에선 현업 투자자가 왜 이 스타트업에 투자했는지를 공유합니다.
인류 역사상 가장 큰 영향을 끼친 약물 하나를 고르라면 아마도 많은 사람들이 페니실린을 꼽을 것 같다. 페니실린은 1928년 영국의 미생물학자 알렉산더 플레밍이 발견한 최초의 항생제이며, 박테리아 감염병 치료에 혁신을 가져온 기적의 약물이라고 표현해도 과언이 아니다. 페니실린의 발견은 당시 박테리아 감염병으로 목숨을 잃던 많은 사람들에게 희망이 됐을 뿐만 아니라 박테리아 감염병을 치료할 수 있는 새로운 패러다임을 제시함으로써 항생제 발전의 시발점이 됐다.
페니실린 이후 다양한 종류의 항생제가 개발됐으며, 과거와 비교해 인류가 박테리아 감염병의 위험으로부터 어느 정도 벗어난 것처럼 보였다. 그러나, 최근 기존의 항생제에도 반응하지 않는 다제내성균(Multidrug-resistant Bacteria)이 등장했으며, 이에 대한 문제가 심각하다. 다제내성균 감염병은 가장 강력한 최후의 항생제라고 알려진 ‘카바페넴’, ‘반코마이신’ 등으로도 치료할 수 없어 마땅한 대안이 없는 실정이다.
미국 질병통제예방센터(CDC)는 2050년까지 다제내성균으로 인해 전세계적으로 매년 약 1천만명의 사망자가 나올 것으로 예상하고 있으며, 이는 매년 암으로 인한 사망자수 보다도 약 1.25배 높은 수치다. 엎친 데 덮친 격으로 많은 글로벌 제약사들이 새로운 항생제 개발을 포기하고 있어 우려는 더 커진다. 후보물질 고갈, 잦은 내성균 출현, 매출 대비 개발에 소요되는 많은 시간과 비용 등이 주요 원인이며, 현재는 몇몇 글로벌 제약사들만이 항생제 개발을 지속하고 있다.
이러한 심각한 상황속에서 미국은 2015년 ‘Antibiotic Resistance Solutions Initiative’를 통해 다제내성균 문제에 대응하는 국가 행동 계획을 수립했다. 다제내성균 감시 및 모니터링 시스템 구축, 예방 지침 제공 및 백신 접종을 통한 다제내성균 예방 및 통제, 새로운 항생제 개발을 위한 재정적 지원, 대중 인식 증진 및 교육 프로그램 추진 등이 주목적이며, 이를 통해 다제내성균 감염병이 얼마나 심각한 이슈로 떠오르고 있는지를 짐작해 볼 수 있다.
기존 방식에서 벗어난 새로운 방식의 항생제 개발이 시급하며, 그 대안으로 박테리오파지(Bacteriophage)가 떠오르고 있다. 실제 국내 감염병 관련 전문의 및 전공의 91명을 상대로 설문조사를 진행한 결과를 보면, 참여자의 약 83.5%는 “다제내성균 감염병 치료를 위해 박테리오파지가 한 치료 옵션이 될 수 있을 것이다”라고 답했으며, 약 80.2%가 “박테리오파지 임상에 직접 참여할 의사가 있다”고 답했다(Shinwon Lee et al., Infection & Chemotherapy, 2024).
박테리오파지란 무엇일까? 박테리오파지는 박테리아를 숙주세포로 이용해 감염 및 증식하는 바이러스다. 자세한 과정을 살펴보면, 박테리오파지는 먼저 박테리아에 부착해 자신의 DNA를 박테리아 내부로 전달한다. 이후 박테리아 내부에서 박테리오파지 복제에 중요한 DNA, 단백질 등이 생산되고, 결국 다수의 새로운 박테리오파지가 만들어지게 된다. 이후 박테리오파지는 박테리아의 세포벽을 파괴시키는 엔도라이신(Endolysin)이라는 효소를 이용해 뚫고 나오게 되며, 이 과정에서 박테리아는 사멸하게 된다. 즉, 박테리아를 사멸시킬 수 있는 박테리오파지의 특성을 이용하는 것이 박테리오파지 기반 항생제의 기본 컨셉인 것이다.
◇박테리오파지 기반 항생제가 주목받는 이유
기존 방식에서 벗어난 새로운 방식의 항생제 개발이 시급하며, 그 대안으로 박테리오파지(Bacteriophage)가 떠오르고 있다. 실제 국내 감염병 관련 전문의 및 전공의 91명을 상대로 설문조사를 진행한 결과를 보면, 참여자의 약 83.5%는 “다제내성균 감염병 치료를 위해 박테리오파지가 한 치료 옵션이 될 수 있을 것이다”라고 답했으며, 약 80.2%가 “박테리오파지 임상에 직접 참여할 의사가 있다”고 답했다(Shinwon Lee et al., Infection & Chemotherapy, 2024).
박테리오파지란 무엇일까? 박테리오파지는 박테리아를 숙주세포로 이용해 감염 및 증식하는 바이러스다. 자세한 과정을 살펴보면, 박테리오파지는 먼저 박테리아에 부착해 자신의 DNA를 박테리아 내부로 전달한다. 이후 박테리아 내부에서 박테리오파지 복제에 중요한 DNA, 단백질 등이 생산되고, 결국 다수의 새로운 박테리오파지가 만들어지게 된다. 이후 박테리오파지는 박테리아의 세포벽을 파괴시키는 엔도라이신(Endolysin)이라는 효소를 이용해 뚫고 나오게 되며, 이 과정에서 박테리아는 사멸하게 된다. 즉, 박테리아를 사멸시킬 수 있는 박테리오파지의 특성을 이용하는 것이 박테리오파지 기반 항생제의 기본 컨셉인 것이다.
다제내성균 감염병 치료제로써 박테리오파지의 가능성은 이미 어느 정도 확인됐다. 최근 UCSD(University of California San Diego), 벨기에 루벤 카톨릭 대학교(KU Leuven) 등 많은 기관 및 연구자들이 다제내성균 감염병 치료를 위해 박테리오파지를 사용했으며, 결과는 긍정적이었다. 하지만, 대부분의 임상 연구들이 대조군을 포함하고 있지 않다는 점, 적은 수의 환자들을 대상으로 진행됐다는 점 등의 한계점도 분명히 존재하며, 앞으로 더 많은 임상 연구들이 필요할 것으로 보인다.
마이크로바이오틱스는 박테리오파지 기반 항생제를 개발하는 회사로 2016년 11월에 설립됐다. 현재 전임상 단계에 있지만, 회사는 박테리오파지 기반 항생제 발굴을 위한 플랫폼 기술을 자체적으로 구축했으며, ‘국내외 최초의 박테리오파지 기반 항생제 개발사’라는 꿈을 향해 한걸음씩 나아가고 있다.
◇2050년 1000만명을 살릴 회사가 목표
마이크로바이오틱스가 가진 강점은 무엇일까? 첫째, 마이크로바이오틱스의 용동은 대표는 연세대학교 의과대학 세브란스병원 진단검사의학과에 재직하며, 20년간 국내외 최대 규모의 다제내성균 타깃 박테리오파지 뱅킹 및 패널을 구축해왔다. 현재 마이크로바이오틱스는 문제가 심각하며, 항생제 개발이 시급한 다제내성균주 및 이를 타깃할 수 있는 박테리오파지 뱅킹 및 패널을 보유하고 있으며, 다양한 다제내성균들로 이를 확장해나가고 있다.
둘째, 마이크로바이오틱스는 국내외 최초로 박테리오파지의 PK(Pharmacokinetics), PD(Pharmacodynamics) 등을 예측할 수 있는 수학적 인실리코(In Silico) 모델을 개발했다. 박테리오파지는 저분자화합물, 항체의약품 등의 일반적인 신약들과는 다른 독특한 PK 및 PD 특성을 가지고 있다.
앞서 설명했던 것처럼 박테리오파지는 박테리아 내에서 스스로 복제할 수 있다. 따라서, 투여 후 시간에 따라 혈중내 농도가 점점 감소하기만 하는 모양새를 보이지 않으며, 박테리오파지 투여량이 체내 노출도와 항상 비례하지도 않는다. 박테리오파지의 체내 농도를 결정하는데 있어 박테리오파지의 부착 시간(Phage Adsorption Rate), 방출량(Phage Burst Size), 복제 시간 등 다양한 요소들이 관련되어 있기 때문에 이를 명확히 이해하는 것이 신약 개발 성공을 위한 필수조건이라고 할 수 있다.
셋째, 자체적인 GMP를 보유하고 있다. 박테리오파지 기반 신약 개발에 있어 자체적인 GMP 시설 보유 여부는 상당히 중요하다. 마이크로바이오틱스는 국내 박테리오파지 기반 신약 개발 바이오텍으로는 유일하게 자체 GMP를 구축했으며, 효율적인 임상 개발이 가능해졌다. 마이크로바이오틱스는 박테리오파지 뱅킹 및 패널부터 임상 성공 가능성이 높은 파이프라인 발굴에 최적화된 인실리코 모델 그리고 이를 생산할 수 있는 GMP까지 핵심적인 요소들의 수직 계열화를 완료했고, 이러한 경쟁력을 인정받아 최근 리가켐바이오사이언스와 박테리오파지 기반 항생제 개발을 위한 공동개발 계약을 체결할 수 있었다.
‘현재는 사람 한명을 살릴 수 있으나 2050년엔 천만명을 살리는 회사’. 마이크로바이오틱스의 기업 비전이자 용동은 대표의 꿈이다. 어떻게 보면 바이오텍에게 기술만큼이나 중요한 것이 대표의 진실된 마음이 아닐까 싶다. 누구보다 신약 개발과 환자를 살리는데 있어 진심으로 그리고 최선을 다하는 그의 모습이 회사를 앞으로 나아가게 하는 가장 큰 원동력이었고, 그의 이런 마음이 투자사 뿐만 아니라 임직원, 공동개발 파트너사 등 모두에게 큰 울림이 되었을 것이라고 확신한다. 인류가 존재하는 한 항생제는 가장 중요한 약물이며, 항생제를 향한 그의 진심이 멀지 않은 미래에 환자들에게도 전달되기를 기대한다.