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노블젠, 트윈데믹 대응 광범위 바이러스치료 물질 공개

기사승인 2020.11.30  05:50:07

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- '3D8 scFv‘ 바이러스 핵산 목표로 종류와 유전자 변이, 치료제 내성 상관없이 유전자 직접 분해 가능

[의학신문·일간보사=오인규 기자] 숙주세포에 침입하고 증식해 인접한 세포로 확산돼 가는 바이러스의 특정 과정을 비활성화 또는 억제하는 기존 치료제와 달리 바이러스의 핵산에 직접 결합해 분해시키는 독특한 특성을 가진 미니항체를 국내 생명공학 업체가 개발하고 상용화에 박차를 가하고 있어 화제다. 이를 바탕으로 트윈데믹에 대응하고 새 바이러스에 대한 근본적 해결책을 제시할 수 있을지 주목된다.

노블젠(대표 김태현)은 성균관대 이석찬 교수연구팀, 한림대 김원근 교수연구팀과 함께 개발한 코로나바이러스와 인플루엔자 바이러스를 동시에 죽이는 혁신적인 바이러스 치료물질을 공개했다고 30일 밝혔다.

이번 노블젠의 '3D8 scFv(single-chain variable fragment)'는 바이러스의 종류와 유전자 변이, 치료제 내성에 상관없이 유전자를 직접 분해 가능한 광범위 바이러스 치료 미니항체다. 일반 항체 크기의 1/6 수준인 미니항체로 작지만 항체와 동일한 항원인지 능력을 가지며, 항원으로서 바이러스 핵산을 표적으로 한다.

이석찬 교수팀이 식물 바이러스 치료와 예방을 목적으로 연구를 시작했고, 과정에서 미니항체를 발견했으며 이후 산업동물과 사람에 감염 가능한 바이러스들에 대한 광범위 바이러스 치료제 개발로 영역을 확장해 노블젠과 공동 연구를 지속하고 있다.

김태현 대표는 “숙주의 핵산에 영향을 미치지 않으면서 바이러스의 핵산을 직접 가수분해 할 수 있는 새로운 미니항체 3D8 scFv을 이용한 광범위, 돌발 그리고 유입 가능한 새로운 바이러스 병에 대한 근본적인 해결책을 제시할 수 있다”고 설명했다.

3D8 scFv의 핵심 특징은 △바이러스 유전자에 대한 핵산가수분해 능력 △세포막 투과 능력 △장 및 폐 상피세포 투과 능력이다.

먼저 바이러스의 핵산(DNA, RNA)을 가수분해 함으로써 항바이러스 효능을 발휘한다. 바이러스는 핵산과 이 핵산을 보호하기 위한 세포막과 단백질로 구성되어 있으며, 바이러스는 핵산의 종류에 따라서 그리고 mRNA를 만드는 방식에 따라서 크게 7종류의 바이러스 그룹으로 분류된다.

3D8 scFv의 핵산 가수분해 활성은 바이러스의 종류와 핵산의 염기서열과 상관없이 바이러스 핵산을 가수분해 할 수 있어서 새로운 바이러스이 출현이나 염기서열이 변이된 변종 바이러스, 그리고 바이러스 치료제 내성 바이러스에 대해서도 빠른 대응이 가능하다.

또한 내재적으로 세포막 투과 능력이 있다. 현재 많은 바이오의약의 경우 첨가제나 보조제를 이용해 이를 해결하고 있는 반면 3D8 scFv은 별도의 보조물질 없이도 세포가 가지고 있는 endocytosis 기작을 통해 자연스럽게 세포 내로 침투가 가능하다. 세포막을 통과한 3D8 scFv는 세포질 전체에 고르게 분포하지만 숙주세포의 핵 안으로는 들어가지 않는다.

특별한 보조제를 이용하지 않더라도 비강으로 또는 경구로 3D8 scFv를 투여했을 때, 장 및 폐의 상피세포와 내피세로로도 전달이 가능해 바이러스 침입경로에 따른 다양한 투여 방식의 개발이 가능하다.

김태현 대표는 “공동연구를 통해 다양한 동식물바이러스에 대한 바이러스 치료효과를 확인하였으며, 3D8 scFv의 기본적 분자세포학적인 특징을 연구했다”며 “이 과정에 항체 선발, 제조 그리고 대량 생산기술과 더불어 자체적으로 바이러스 치료 효능을 확인할 수 있는 분석 기술을 정립했으며, 관련된 모든 원천기술에 대한 국/내외 특허권을 보유한 상태"라고 말했다.

인플루엔자+코로나19 바이러스 치료제 개발 박차

한편 노블젠은 3D8 scFv를 이용해 다양한 바이러스에 대한 바이러스 치료효과를 확인하고, 상용화를 위한 바이러스 치료제개발을 위해서 호흡기 바이러스인 인플루엔자 바이러스와 코로나바이러스에 대한 치료제 개발을 시작했으며 현재 효능 검증 및 임상시험 준비를 진행하고 있다. 2020년 코로나19에 대한 바이러스 치료제도 진행 중이다.

구체적으로 세포주 및 마우스 모델을 이용해 인플루엔자 바이러스에 대해 3D8 scFv의 항바이러스 효과를 확인한 결과 예방과 치료에 모두 효과가 있는 것으로 나타났다. 인플루엔자 바이러스 뿐만이 아니라 타미플루 내성 바이러스에 대해서도 각각 치료 및 예방 효과가 있음을 확인했다.

더불어 인체 감염 코로나바이러스(hCoV-OC43, SARS-CoV-2) 및 돼지 유행성 출혈 설사병 유발 바이러스(PEDV)에 대해 3D8 scFv가 항바이러스 활성 및 효능을 가지고 있음을 확인했으며 이 연구 결과는 특허 출원을 마쳤고, 논문은 학술논문 사전 공개 사이트 '바이오아카이브'에 발표됐다.

특히 최근 글로벌 팬더믹이 이뤄지고 있는 코로나19 치료제 개발에 속도를 내고 있다. 현재 코로나19 및 인플루엔자 바이러스 치료제 전임상 시험에 필요한 항체의 대량 생산을 위해 공정개발 및 스케일업 시스템 구축이 진행 중이며, 이후 임상시험을 통해 유효성 및 안전성 입증을 진행할 예정이다.

김태현 대표는 “올해 하반기 중에 3D8 scFv의 코로나19 치료에 대한 평가를 완료하고 비임상 시험을 진행하는 것을 목표로 하고 있다”며 “인플루엔자와 코로나19 치료제로 국내·외 시장 진입을 본격화할 예정이며, 적응증 확대를 위한 효능 검증 및 상용화에 더욱 박차를 가할 계획”이라고 강조했다.

오인규 기자 529@bosa.co.kr

<저작권자 © 의학신문 무단전재 및 재배포금지>
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