바이오산업동향

단클론항체를 주입하면 경증 COVID-19가 악화되는 것을 예방할 수 있다. 그러나 가격이 비싸고 만들기가 어렵다는 게 문제다. 이 문제를 극복하려는 바이오텍 업체와 제약사들 간의 경쟁이 치열하다.
 

ⓒ Nature (참고 1)


도널드 트럼프 미국 대통령이 COVID-19에 걸렸을 때 그의 주치의들은 몇 가지 약물을 투여했는데, 그중에는 효능이 입증된 것도 있었고 실험적인 것도 있었다. 그러나 트럼프가 "특효약"이라고 공언한 게 하나 있었으니, 뉴욕주 태리타운 소재 리제네론 파마슈티컬스(Regeneron Pharmaceuticals)가 만든 '코로나바이러스 항체 칵테일'이었다.

그 항체요법(antibody treatment)의 치유력은 아직 증명되지 않았다. 비록 경증 COVID-19 환자를 대상으로 한 소규모 초기 임상시험에서 가능성을 보였지만, 대규모 임상시험은 아직 완료되지 않았기 때문이다. 그런 가운데 연구자들은 이미 더욱 진보된 항체요법을 이미 개발했는데, 가격이 저렴하고 생산하기가 쉽고 효능이 강력한 것으로 알려져 주목을 끈다.

"우리가 진정으로 원하는 것은, 다른 치료법이 불필요할 정도로 강력한 효능을 보유한 치료제다." 칼텍(Caltech)의 파멜라 브요크만(생화학)은 말했다. "우리는 가정이든 병원이든 학교든 육가공 공장에서든, 코로나바이러스에 노출된 사람 모두에게 그것을 투여할 수 있기를 바란다."

항체는 SARS-CoV-2에 대한 천연 면역반응의 핵심요소이며, 연구자들은 (바이러스의 단백질에 직접 결합하는) 항체의 능력을 이용해 바이러스의 복제를 억제하는 치료법을 개발하기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 그런 방법 중 하나는 'COVID-19에서 회복한 사람의 혈장을 이용해, 그 속에 포함된 항체를 다른 사람에게 전달하는 것'(참고 2; 한글번역)이다. 또 다른 방법은 '바이러스에 대한 면역반응을 보충할 수 있는 특이적 항체를 대량 생산하는 것'인데, 다른 질병을 치료하는 데 효과적인 것으로 입증된 바 있다. 즉, 미국식품의약국(FDA)은 지난 10월 14일 리네제론이 만든 3가지 특이적 항체의 칵테일을 승인했는데, 그것은 콩고민주공화국(DRC)에서 에볼라로 인한 사망을 감소시킨 것으로 증명된 후 에볼라바이러스 치료제로 인정받았다.

초기 임상시험 성공

현재 「COVID-19에 대한 항체요법 개발 경쟁」에서 선두를 달리고 있는 것은 리제네론과 일라이 일리(인디애나주 인디애나폴리스 소재)다. 두 회사는 각각 별도의 항체에 대한 임상시험을 진행하고 있으며, 긍정적인 초기연구 결과를 바탕으로 FDA에 긴급사용승인(EUA: Emergency Use Authorization)을 신청한 상태다. 일라이 릴리의 첫 번째 항체요법은 약물 투여군의 병원 방문율(1.7%)을 대조군(6%)보다 감소시켰고, 리제네론의 '2가지 항체 병용투여'는 증상과 바이러스 부하량(viral load)을 감소시킨 것으로 밝혀졌다.

모든 이의 바람은, 항체요법이 경증 COVID-19의 악화를 막아 주는 것이다. 중증 COVID-19—이 경우, 바이러스뿐만 아니라 인체의 면역반응까지 가세하여 조직을 손상시킨다—의 진행을 완전히 바꿔놓을 수 있다면 더 말할 나위가 없겠지만, 아직은 언감생심이다. "항체요법이 출시되어 신뢰성을 인정받는다면 얼마나 좋을까!" 노스캐롤라이나 대학교 채플힐 캠퍼스의 마이론 코언(감염병 내과의)은 말했다.

현재 최소한 10개의 COVID-19 항체가 임상시험에 계류되어 있으며, 개발 중인 것은 훨씬 더 많다. "SARS-CoV-2의 단백질에 결합하는 능력을 감안할 때, 상당수의 후보 항체들이 COVID-19 환자들에게 얼마간의 혜택을 제공할 가능성이 높아 보인다." 텍사스 대학교 부설 보건과학센터의 안즈아창(화학)은 말했다. "결합력의 차이가 있겠지만, 대부분의 항체들은 어느 정도의 효능을 발휘할 수 있을 것이다."

한편 연구자들은, 항체에 대한 바이러스의 저항성을 최소화하는 방법을 강구하고 있다. 예컨대 단일항체를 사용될 경우, 바이러스가 변이—가령 결합부위의 변이—를 통해 그 항체를 회피할 수 있다. 그럴 경우, 다중항체를 결합한 치료제(이를테면, 트럼프가 투여 받은 리제네론의 항체요법)이 (상이한 부위에 결합하는)로 바이러스를 겨냥함으로써 그 가능성을 낮출 수 있다.

아무리 그렇더라도 단점은 있다. 즉 단클론항체는 가격이 비싸고(참고 3) 만들기가 어려우며, 비교적 고용량이 투여된다. 《Nature》의 인터뷰에 응한 과학자들 중 상당수는, 트럼프가 투여받은 8그램의 항체(참고 4)—임상시험에서 사용된 최고용량—를 강조했다. "그건 엄청난 용량이다." 스톡홀름 소재 카롤린스카 연구소의 예랄드 므시네르네이(바이러스학)는 말했다. "심지어, 임상시험에서 사용된 저용량—리제네론이 사용한 최저용량은 2.4그램이다—도 너무 많아, 예방적 치료제(preventative treatment)로 널리 사용되기 어렵다."

알파카의 항체

므시네르네이를 비롯한 연구자들은 낙타과 동물 중 일부(예: 라마, 알파카)가 생산하는 항체에 기반한 작은 항체유사분자(antibody-like molecule), 일명 나노체(nanobody)를 개발하려고 노력하고 있다(참고 5). 나노체는 만들기 쉬우며 종종 세균의 세포 속에서 생산될 수 있는데, 세균의 세포는 (통상적인 항체를 만드는 데 요구되는 포유동물의 세포보다) 배양 및 관리 비용이 훨씬 더 저렴하다. 지난해에, FDA는 카플라시주맙(caplacizumab)이라는 최초의 치료용 나노체를 희귀한 혈액응고 치료제로 승인했다(참고 6).
 



그러나 나노체는 비교적 최신기술이며, COVID-19용 나노체요법은 임상시험에서 전통적 항체에 뒤처지고 있는 실정이다. 일례로, 므시네르네이 팀은 타이슨(Tyson)이라는 알파카에서  SARS-CoV-2의 핵심 단백질인 스파이크에 결합하는 나노체를 분리했다. 그들은 효능과 안정성을 향상시키고 인간에게 사용될 가능성을 높이기 위해 그것을 가공하고 있지만, 아직 동물시험도 거치지 않은 상태다.

어떤 연구자들은 코로나바이러스의 핵심 감염 부위(코와 폐)를 직접 보호하기 위해, 에어로졸화 하여 흡입할 수 있는 나노체를 개발할 계획이다. 예컨대 중국 상하이에 있는 노바맙 바이오파마슈티컬스(Novamab Biopharmaceuticals)는 본래 천식 치료용 나노체 흡입제를 개발했었지만, 방향을 틀어 COVID-19용 나노체를 개발하고 있다. 설립자 겸 CEO인 완야쿤에 따르면, 동사(同社)는 현재 임상시험을 원활히 행하기 위해 국제적 파트너—특히 COVID-19가 유행하는 지역에서 활동하는—를 물색하고 있다고 한다.

UCSF의 피터 월터(생화학)의 바람은, 흡입식 접근방법(inhalable approach)이 표준 항체보다 훨씬 낮은 용량으로도 그런 나노체의 효능을 발휘할 수 있게 해 주는 것이다. 표준 항체는 주사제로 투여된 후 혈류를 통과하여 목표지점에 도달하므로, 비교적 고용량이 필요하기 때문이다. "흡입용 나노체가 비행기를 타거나 파티에 가기 전에 예방용 분무제(prophylactic spray)로 사용되었으면 좋겠다." 월터는 말했다. 그는 현재 그런 나노체를 연구하고 있다.

"그런 나노체가 임상시험에 진입하려면, 아직 갈 길이 멀다." 영국 옥스퍼드 대학교의 레이먼드 오언스(생물물리학)는 말했다. "그러나 나는 조심스런 낙관론을 갖고 있다."
 

※ 참고문헌
1. https://www.nature.com/articles/s41577-020-0365-7
2. https://www.nature.com/articles/d41586-020-02324-2 (한글번역 https://ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=320719&SOURCE=6)
3. https://www.nature.com/articles/d41586-020-02360-y
4. https://ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=322449&SOURCE=6
5. https://ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=316742&SOURCE=6
6. https://www.nature.com/articles/d41573-019-00104-w

※ 출처: Nature https://www.nature.com/articles/d41586-020-02965-3