"K-미생물치료제 신기원, 이제 시작입니다"
[바이오미 대표 윤상선 연세대 의대 미생물학과교실 교수 인터뷰]
인체 유래 기반 마이크로바이옴 치료제 잠재력과 성장성 각광
호흡기·심혈관 질환 약물치료 없이 공생미생물로만 치료 가능
사진 설명 : 윤상선 바이오미 대표
㈜바이오미(대표 윤상선)는 연세대학교 의과대학 연구실의 원천 기술을 기반으로 지난 2020년 11월 설립한 신생 바이오 기업이다. 이 회사는 마이크로바이옴 기반 미생물 생균 치료제(Live Biotherapeutic Products)로 호흡기 감염 질환, 염증성장질환, 대장암, 심혈관 질환, 항생제 내성균 감염 질환 등을 치료하는데 도전하고 있다.
마이크로바이옴(Microbiome)이란 미생물(Microbe)과 생태계(Biome)의 합성어로 우리 몸에 공생하는 미생물의 총합을 의미한다.
이미 마이크로바이옴을 활용한 치료제 개발에 몇몇 업체들이 도전장을 냈지만 아직까지 국내에서는 그렇다 할 성과를 내지 못한 실정이다. 반면 미국에서는 이미 미생물치료 전문 의약품의 승인을 앞두고 있다. 그만큼 한국 시장은 미생물치료제 부문에서 초기 단계이며 잠재력이 높은 시장이기도 하다.
바이오미는 유효성이 입증된 파이프라인과 다양한 균주 테스트를 통해 치료 효능이 규명된 인체 유익균을 다수 확보한 상태이며, 국내외 제약 및 식품회사와 활발한 공동 개발을 추진하고 있다.
국내 미생물 생균 치료제 연구 분야의 유명인사이자 미생물치료제 시장의 현실적인 성공 가능성을 높여가고 있는 윤상성 대표이사를 만나 이야기를 들어봤다.
Q1. 미생물치료제란 무엇인가
우리 인체는 수많은 종류의 미생물들과 함께 공존하고 있다. 특히 장내에 서식하는 미생물 군집은 마이크로바이옴이라고도 불리우는데, 마이크로바이옴 생태계의 불균형이 인체의 여러 질병의 발생과 연관이 깊다는 것이 점점 밝혀지고 있다.
미생물 치료제는 생균 치료제(Live Biotherapeutic Product, LBP)라고도 불리우는데, 우리 몸에 공생하는 미생물 종들 중, 치료 및 예방 효능이 입증된 미생물 균주 혹은 균주 유래 물질을 발굴해 치료제로 개발하는 것을 의미한다.
지난 2013년에 클로스트리디움 디피슬이라는 병원성 세균에 감염된 환자를 치료하기 위해 건강한 사람의 분변을 이식하였는데, 기존의 약물 치료 방법보다 치료 효능이 우수하다는 것이 밝혀지면서 분변에 존재하는 장내 미생물에 대한 관심이 생겨나기 시작했다.
기존 마이크로바이옴 시장은 프로바이오틱스, 프리바이오틱스 중심의 건강기능식품들이 주를 이뤘지만 최근에는 인체 내 생균 및 대사체가 면역·대사기능에 주는 영향력이 확인되면서 제약, 식품, 화장품 업계가 마이크로바이옴을 활용한 제품 개발에 뛰어들고 있다.
바이오미에서는 ‘선택적 유익균 이식(SMT, Selected Microbes Transplantation)'이라는 개념을 확립하고 유용성과 안정성이 입증된 분리균주를 사용하여 부작용 발생을 원천 제거함으로써 호흡기·소화기 등의 질환 치료용 맞춤형 균주를 개발하고 있다.
Q2. 마이크로바이옴 치료제의 글로벌 시장 규모와 개발 상황을 알고 싶다
현재 마이크로바이옴 치료제 시장은 급성장 초입에 있다. 이 시장은 가장 빠르게 성장하는 신규 신약 개발 분야로 분류돼 있을 정도다. 2023년부터 연간 32% 수준의 성장속도로 시장이 팽창할 것으로 보인다.
적응증별 마이크로바이롬 치료제 임상시험 수도 감염질환과 위장관, 피부 질환 등을 주축으로 빠르게 증하고 있다. 그만큼 이 치료제의 유효성과 성장성이 보장되어 가고 있다고 보면 된다.
시장 리서치 기관 ‘프로스트앤드설리번(Frost & Sullivan)’에 따르면, 글로벌 마이크로바이옴 시장 규모는 2019년 811억 달러(약 89조 원)에서 연평균 7.6%로 성장해 2023년에는 1,086.8억 달러(약 130조 원) 규모에 달할 것으로 전망하고 있다.
마이크로바이옴 시장이 성장하는 만큼 각 사업 분야별로 세분화 또한 이뤄지고 있다. 항암 신약부터 세안용품까지 마이크로바이옴이 따라붙지 않는 분야가 이제 없을 정도다. 이제는 마이크로바이옴이라는 이름표를 다는 것에서 벗어나 치료제로서 기술적으로 두각을 나타내는 일이 당면한 과제가 됐다.
Q3. 마이크로바이옴 산업의 확장성과 한계성을 알려달라.마이크로바이옴 치료제 시장은 이제 시작이며, 내년에 FDA의 승인을 받은 최초의 마이크로바이옴 신약이 글로벌 시장에 출시될 것으로 예상된다. 그 동안에는 기존 약물과는 다른 접근으로 인해 인/허가에 대한 준비 작업이 오래 걸린 측면이 있었다. 내년에 최초 승인 약물이 출시되면 시장이 본격적으로 열릴 것이며, 많은 마이크로바이옴 약물들이 시장에 나올 것으로 기대된다.
사실, 유산균이라는 이름으로 많은 프로바이오틱스 제품들이 존재하는데, 프로바이오틱스는 식품으로 분류되며, 특정 질병에 대한 치료 효능이 입증된 제품은 아니다. 따라서, 앞으로 나올 마이크로바이옴 치료제는 특정 질병에 대한 명확한 치료 효능을 입증하는 것이 중요한 과제가 될 것이다.
신약 개발 분야에서도 환영받는 마이크로바이옴 기술이지만 관련 기업들이 항상 꽃길만을 걷는 것은 아니다.
가장 앞서가는 마이크로바이옴 치료제 기업으로 알려진 미국의 세레스 테라퓨틱스(Seres Therapeutics)나 한국의 고바이오랩, 지놈앤컴퍼니 등은 이미 상장사로서 기업가치를 어느 정도 인정받고 있다. 하지만 투자자들이 기대만큼 높은 성과를 아직 일구지는 못해 가야할 길이 멀다. 다양한 임상시험을 준비 중인만큼 기대에 부응하는 결과들이 도출되어 마이크로바이옴 치료제 시장의 활로가 열렸으면 한다. 바이오미는 바이크로바이옴 시장을 선도해나가기보다는 패스트팔로워로서 적응도 높은 치료제 개발을 현실화하는데 목표를 두고 연구개발에 매진하고 있다.
사진 설명 : 바이오미에서 연구 개발 중인 주요 파이프라인들 (사진 출처 : 업체 홈페이지)
Q4. 바이오미의 주력 파이프라인에 대해 알려달라.
바이오미는 연세대학교 의과대학에서 그동안의 연구 결과물을 기초로 초기 개발 파이프라인을 잡았다. 호흡기 바이러스 감염 치료제, 심혈관 질환 치료제, 염증성장질환 치료제 파이프라인이 대표적이다.
호흡기 바이러스 감염 치료제의 경우 COVID-19 이후, 신/변종 바이러스에 의한 추가 팬데믹이 쉽게 예측되는 상황에 연구의 필요성을 느꼈다. 바이오미는 장 안에 존재하는 공생미생물뿐 아니라, 건강인의 콧구멍(비강) 안에 존재하는 공생 미생물에 대해서도 깊은 관심이 있었다.
코로나바이러스에 감염되어도 타이레놀 이외에 특별히 처방받을 수 있는 약이 없고, 중증도로 진행된 극히 일부의 환자들에게만 항체 치료를 진행해온 것이 현실이다.
감염원 노출 전, 혹은 노출 직후의 절대 다수 일반인들을 대상으로 한 전문의약품의 수요가 있고, 충분한 시장 진출이 가능할 것으로 내다보았다. 또한, 어린이들 중에 바이러스를 상기도 (콧구멍부터 성대 위까지의 호흡기)에 늘 가지고 있는 아이들이 많으며, 이들은 약간의 면역력 저하로 즉각적인 바이러스 감염 증상이 발현되는 경우가 허다하다.
이에 서울대학교병원, 이비인후과학 교실 교수님과의 공동연구를 통해 건강인의 비강 공생미생물을 다수 확보하였으며, 이들을 대상으로 한 연구를 통해, 호흡기 면역력을 증강시키는 특별한 미생물 종 한 개(파이프라인명: BM101)를 찾게 되었다. 해당 균주를 대상으로 마우스 감염 실험을 진행해 보면, 폐렴의 감염 및 독감 바이러스 (인플루엔자 바이러스)의 감염으로부터 마우스를 보호하는 능력을 보였다.
바이오미에서 개발하는 면역증강 콧구멍 미생물(BM101)은 감염을 일으키는 원인 감염체를 구별하지 않고 감염 억제를 유도할 수 있기에, 감염이 유행하는 시기에 즉각적인 사용이 가능하다는데 그 의미가 있다.
심혈관 질환의 경우 매우 많은 약들이 이미 사용되고 있음에도 미국 내 사망률 1위의 질병이다. 2011년 이후, TMAO(Trimethylamine N-oxide)의 혈중 농도가 높은 경우, 심혈관 질환 발생이 강하게 예측됨이 여러 국가의 임상 환자 대상 논문에서 발표된 바 있다. 심지어, 콜레스테롤, 중성지방과 같은 혈액 지표 인자들보다 심혈관질환의 발생을 예견하는 예측능력이 매우 탁월함이 입증되면서 심혈관 질환 치료의 새로운 대상 물질로 떠올랐다.
본 연구진은 분변 공생미생물을 대상으로 TMA를 분해하는 효소 활성이 매우 우수한 장내 미생물 균주 한 종(파이프라인명: BM109)을 분리하는데 성공했다. 쥐를 대상으로 진행한 비임상 연구에서 TMA의 농도가 1/6로 감소함을 확인하였으며, 혈중의 TMAO농도도 의미있는 수준으로 감소하였음을 확인하였다.
BM109를 통한 미생물치료제의 접근은 기존에 없었던 혁신적 전략이 될 것으로 본다. 글로벌 제약사로의 기술 이전을 실현하기 위해 최선의 노력을 다하고 있으며, 마이크로바이옴 치료제로 도전할 수 있는 매우 새로운 질병 분야이며, 기존의 마이크로바이옴 회사에서 도전하지 않는 바이오미의 독창적 개발 소재라 자부한다.
Q5. 바이오미의 향후 계획과 자본 유치 계획에 대해 알려달라
바이오미에서는 일단 후속 파이프라인으로 BM101, BM109 이외에 염증성장질환을 치료하기 위한 균주 조합을 확정하여 현재 비임상 연구 중이며, 동시에, 세브란스병원 감염내과 교수님과의 협력을 통해, 다제내성균 감염 치료제 개발을 진행 중에 있다.
이들 파이프라인은 위에서 언급한 BM101, BM109와는 다르게, 여러 균주들의 혼합체로 개발 중이어서 보다 오랜 시간이 소요되고 있다. 하지만, 임상적으로 의미있는 개발의 소재가 분명하며, 타 회사와는 차별적인 접근을 통해, 유용 균주의 조합을 설정하여, 2023년부터는 비임상 독성시험을 시작할 예정이다.
연구 개발 규모가 커짐에 따라 대규모 자본이 필요해질 수 있어 다양한 기업 및 투자사들과의 제휴 협력에도 적극 나서고 있다. 지난해 11월에 Pre-A 펀딩을 유치했으며, 올 5월에는 중소기업부 팁스 과제에 선정되었다. 가장 진도가 앞서 있는 두개 파이프라인의 비임상 시험 및 IND 준비를 위한 시리즈-A 펀딩을 준비하고 있다.
또한, 지난 달에는 보스턴에서 개최된 레시 컨퍼런스(RESI conference)에 참가해 미국의 투자자들과의 미팅을 진행하였다. 2024년 임상 진입을 목적으로 하고 있으며, 글로벌 제약사로의 기술 이전을 위한 논의도 이어서 진행하고 있다. 오는 2026년 상장을 목표로 하고 있다.
출처: https://n.news.naver.com/mnews/article/009/0005035285
"K-미생물치료제 신기원, 이제 시작입니다"
[바이오미 대표 윤상선 연세대 의대 미생물학과교실 교수 인터뷰]
인체 유래 기반 마이크로바이옴 치료제 잠재력과 성장성 각광
호흡기·심혈관 질환 약물치료 없이 공생미생물로만 치료 가능
사진 설명 : 윤상선 바이오미 대표
마이크로바이옴(Microbiome)이란 미생물(Microbe)과 생태계(Biome)의 합성어로 우리 몸에 공생하는 미생물의 총합을 의미한다.
이미 마이크로바이옴을 활용한 치료제 개발에 몇몇 업체들이 도전장을 냈지만 아직까지 국내에서는 그렇다 할 성과를 내지 못한 실정이다. 반면 미국에서는 이미 미생물치료 전문 의약품의 승인을 앞두고 있다. 그만큼 한국 시장은 미생물치료제 부문에서 초기 단계이며 잠재력이 높은 시장이기도 하다.
바이오미는 유효성이 입증된 파이프라인과 다양한 균주 테스트를 통해 치료 효능이 규명된 인체 유익균을 다수 확보한 상태이며, 국내외 제약 및 식품회사와 활발한 공동 개발을 추진하고 있다.
국내 미생물 생균 치료제 연구 분야의 유명인사이자 미생물치료제 시장의 현실적인 성공 가능성을 높여가고 있는 윤상성 대표이사를 만나 이야기를 들어봤다.
우리 인체는 수많은 종류의 미생물들과 함께 공존하고 있다. 특히 장내에 서식하는 미생물 군집은 마이크로바이옴이라고도 불리우는데, 마이크로바이옴 생태계의 불균형이 인체의 여러 질병의 발생과 연관이 깊다는 것이 점점 밝혀지고 있다.
미생물 치료제는 생균 치료제(Live Biotherapeutic Product, LBP)라고도 불리우는데, 우리 몸에 공생하는 미생물 종들 중, 치료 및 예방 효능이 입증된 미생물 균주 혹은 균주 유래 물질을 발굴해 치료제로 개발하는 것을 의미한다.
지난 2013년에 클로스트리디움 디피슬이라는 병원성 세균에 감염된 환자를 치료하기 위해 건강한 사람의 분변을 이식하였는데, 기존의 약물 치료 방법보다 치료 효능이 우수하다는 것이 밝혀지면서 분변에 존재하는 장내 미생물에 대한 관심이 생겨나기 시작했다.
기존 마이크로바이옴 시장은 프로바이오틱스, 프리바이오틱스 중심의 건강기능식품들이 주를 이뤘지만 최근에는 인체 내 생균 및 대사체가 면역·대사기능에 주는 영향력이 확인되면서 제약, 식품, 화장품 업계가 마이크로바이옴을 활용한 제품 개발에 뛰어들고 있다.
바이오미에서는 ‘선택적 유익균 이식(SMT, Selected Microbes Transplantation)'이라는 개념을 확립하고 유용성과 안정성이 입증된 분리균주를 사용하여 부작용 발생을 원천 제거함으로써 호흡기·소화기 등의 질환 치료용 맞춤형 균주를 개발하고 있다.
현재 마이크로바이옴 치료제 시장은 급성장 초입에 있다. 이 시장은 가장 빠르게 성장하는 신규 신약 개발 분야로 분류돼 있을 정도다. 2023년부터 연간 32% 수준의 성장속도로 시장이 팽창할 것으로 보인다.
적응증별 마이크로바이롬 치료제 임상시험 수도 감염질환과 위장관, 피부 질환 등을 주축으로 빠르게 증하고 있다. 그만큼 이 치료제의 유효성과 성장성이 보장되어 가고 있다고 보면 된다.
시장 리서치 기관 ‘프로스트앤드설리번(Frost & Sullivan)’에 따르면, 글로벌 마이크로바이옴 시장 규모는 2019년 811억 달러(약 89조 원)에서 연평균 7.6%로 성장해 2023년에는 1,086.8억 달러(약 130조 원) 규모에 달할 것으로 전망하고 있다.
마이크로바이옴 시장이 성장하는 만큼 각 사업 분야별로 세분화 또한 이뤄지고 있다. 항암 신약부터 세안용품까지 마이크로바이옴이 따라붙지 않는 분야가 이제 없을 정도다. 이제는 마이크로바이옴이라는 이름표를 다는 것에서 벗어나 치료제로서 기술적으로 두각을 나타내는 일이 당면한 과제가 됐다.
마이크로바이옴 치료제 시장은 이제 시작이며, 내년에 FDA의 승인을 받은 최초의 마이크로바이옴 신약이 글로벌 시장에 출시될 것으로 예상된다. 그 동안에는 기존 약물과는 다른 접근으로 인해 인/허가에 대한 준비 작업이 오래 걸린 측면이 있었다. 내년에 최초 승인 약물이 출시되면 시장이 본격적으로 열릴 것이며, 많은 마이크로바이옴 약물들이 시장에 나올 것으로 기대된다.
사실, 유산균이라는 이름으로 많은 프로바이오틱스 제품들이 존재하는데, 프로바이오틱스는 식품으로 분류되며, 특정 질병에 대한 치료 효능이 입증된 제품은 아니다. 따라서, 앞으로 나올 마이크로바이옴 치료제는 특정 질병에 대한 명확한 치료 효능을 입증하는 것이 중요한 과제가 될 것이다.
신약 개발 분야에서도 환영받는 마이크로바이옴 기술이지만 관련 기업들이 항상 꽃길만을 걷는 것은 아니다.
가장 앞서가는 마이크로바이옴 치료제 기업으로 알려진 미국의 세레스 테라퓨틱스(Seres Therapeutics)나 한국의 고바이오랩, 지놈앤컴퍼니 등은 이미 상장사로서 기업가치를 어느 정도 인정받고 있다. 하지만 투자자들이 기대만큼 높은 성과를 아직 일구지는 못해 가야할 길이 멀다. 다양한 임상시험을 준비 중인만큼 기대에 부응하는 결과들이 도출되어 마이크로바이옴 치료제 시장의 활로가 열렸으면 한다. 바이오미는 바이크로바이옴 시장을 선도해나가기보다는 패스트팔로워로서 적응도 높은 치료제 개발을 현실화하는데 목표를 두고 연구개발에 매진하고 있다.
바이오미는 연세대학교 의과대학에서 그동안의 연구 결과물을 기초로 초기 개발 파이프라인을 잡았다. 호흡기 바이러스 감염 치료제, 심혈관 질환 치료제, 염증성장질환 치료제 파이프라인이 대표적이다.
호흡기 바이러스 감염 치료제의 경우 COVID-19 이후, 신/변종 바이러스에 의한 추가 팬데믹이 쉽게 예측되는 상황에 연구의 필요성을 느꼈다. 바이오미는 장 안에 존재하는 공생미생물뿐 아니라, 건강인의 콧구멍(비강) 안에 존재하는 공생 미생물에 대해서도 깊은 관심이 있었다.
코로나바이러스에 감염되어도 타이레놀 이외에 특별히 처방받을 수 있는 약이 없고, 중증도로 진행된 극히 일부의 환자들에게만 항체 치료를 진행해온 것이 현실이다.
감염원 노출 전, 혹은 노출 직후의 절대 다수 일반인들을 대상으로 한 전문의약품의 수요가 있고, 충분한 시장 진출이 가능할 것으로 내다보았다. 또한, 어린이들 중에 바이러스를 상기도 (콧구멍부터 성대 위까지의 호흡기)에 늘 가지고 있는 아이들이 많으며, 이들은 약간의 면역력 저하로 즉각적인 바이러스 감염 증상이 발현되는 경우가 허다하다.
이에 서울대학교병원, 이비인후과학 교실 교수님과의 공동연구를 통해 건강인의 비강 공생미생물을 다수 확보하였으며, 이들을 대상으로 한 연구를 통해, 호흡기 면역력을 증강시키는 특별한 미생물 종 한 개(파이프라인명: BM101)를 찾게 되었다. 해당 균주를 대상으로 마우스 감염 실험을 진행해 보면, 폐렴의 감염 및 독감 바이러스 (인플루엔자 바이러스)의 감염으로부터 마우스를 보호하는 능력을 보였다.
바이오미에서 개발하는 면역증강 콧구멍 미생물(BM101)은 감염을 일으키는 원인 감염체를 구별하지 않고 감염 억제를 유도할 수 있기에, 감염이 유행하는 시기에 즉각적인 사용이 가능하다는데 그 의미가 있다.
심혈관 질환의 경우 매우 많은 약들이 이미 사용되고 있음에도 미국 내 사망률 1위의 질병이다. 2011년 이후, TMAO(Trimethylamine N-oxide)의 혈중 농도가 높은 경우, 심혈관 질환 발생이 강하게 예측됨이 여러 국가의 임상 환자 대상 논문에서 발표된 바 있다. 심지어, 콜레스테롤, 중성지방과 같은 혈액 지표 인자들보다 심혈관질환의 발생을 예견하는 예측능력이 매우 탁월함이 입증되면서 심혈관 질환 치료의 새로운 대상 물질로 떠올랐다.
본 연구진은 분변 공생미생물을 대상으로 TMA를 분해하는 효소 활성이 매우 우수한 장내 미생물 균주 한 종(파이프라인명: BM109)을 분리하는데 성공했다. 쥐를 대상으로 진행한 비임상 연구에서 TMA의 농도가 1/6로 감소함을 확인하였으며, 혈중의 TMAO농도도 의미있는 수준으로 감소하였음을 확인하였다.
BM109를 통한 미생물치료제의 접근은 기존에 없었던 혁신적 전략이 될 것으로 본다. 글로벌 제약사로의 기술 이전을 실현하기 위해 최선의 노력을 다하고 있으며, 마이크로바이옴 치료제로 도전할 수 있는 매우 새로운 질병 분야이며, 기존의 마이크로바이옴 회사에서 도전하지 않는 바이오미의 독창적 개발 소재라 자부한다.
바이오미에서는 일단 후속 파이프라인으로 BM101, BM109 이외에 염증성장질환을 치료하기 위한 균주 조합을 확정하여 현재 비임상 연구 중이며, 동시에, 세브란스병원 감염내과 교수님과의 협력을 통해, 다제내성균 감염 치료제 개발을 진행 중에 있다.
이들 파이프라인은 위에서 언급한 BM101, BM109와는 다르게, 여러 균주들의 혼합체로 개발 중이어서 보다 오랜 시간이 소요되고 있다. 하지만, 임상적으로 의미있는 개발의 소재가 분명하며, 타 회사와는 차별적인 접근을 통해, 유용 균주의 조합을 설정하여, 2023년부터는 비임상 독성시험을 시작할 예정이다.
연구 개발 규모가 커짐에 따라 대규모 자본이 필요해질 수 있어 다양한 기업 및 투자사들과의 제휴 협력에도 적극 나서고 있다. 지난해 11월에 Pre-A 펀딩을 유치했으며, 올 5월에는 중소기업부 팁스 과제에 선정되었다. 가장 진도가 앞서 있는 두개 파이프라인의 비임상 시험 및 IND 준비를 위한 시리즈-A 펀딩을 준비하고 있다.
또한, 지난 달에는 보스턴에서 개최된 레시 컨퍼런스(RESI conference)에 참가해 미국의 투자자들과의 미팅을 진행하였다. 2024년 임상 진입을 목적으로 하고 있으며, 글로벌 제약사로의 기술 이전을 위한 논의도 이어서 진행하고 있다. 오는 2026년 상장을 목표로 하고 있다.
출처: https://n.news.naver.com/mnews/article/009/0005035285