글로벌 빅파마 일라이 릴리가 1년여 사이 한국 알지노믹스와 미국 애시디언 테라퓨틱스의 RNA 치환 기술을 잇달아 확보했다. 특정 염기 하나를 교정하는 수준을 넘어 RNA의 긴 서열을 치료용 서열로 바꾸는 기술이 글로벌 신약개발의 핵심 투자 대상으로 떠오른 것이다. 특히 알지노믹스는 별도의 편집효소 단백질 없이 RNA를 절단하고 새로운 서열을 연결하는 독자 기술로 차세대 RNA 치료제 시장에서 경쟁력을 확보하고 있다.

알지노믹스가 자체 촉매 활성을 가진 리보자임을 이용한 RNA 치환 플랫폼의 경쟁력과 사업화 전략을 공개했다. 질병 관련 RNA를 절단하고 치료용 RNA를 연결해 유전자 발현을 바꾸는 기술이다. 하나의 플랫폼으로 다양한 돌연변이와 질환에 대응할 수 있다는 점에서 확장성이 주목된다.

알지노믹스 이성욱 대표는 지난 8일 대전컨벤션센터에서 진행된 '2026 KSMCB 국제 정기학술대회'에서 ‘촉매성 RNA 재작성: RNA 편집 치료제를 위한 프로그래밍 가능한 플랫폼(Catalytic RNA Rewriting: A Programmable Platform for RNA Editing Therapeutics)’를 주제로 발표하고, 독자적인 RNA 치환 기술과 주요 파이프라인의 임상개발 성과를 소개했다.

RNA 편집 시장 커진다…글로벌 빅파마, 기술 확보 경쟁

최근 글로벌 RNA 치료제 산업에서는 RNA 편집 기술의 임상개발 진전과 기술이전 계약이 잇따르고 있다.

미국 웨이브 라이프사이언스는 지난 1일 알파-1 항트립신 결핍증(AATD) 치료제 'WVE-006'의 허가 목적 임상 개발 경로에 대해 미국 FDA와 주요 사항을 협의했다고 밝혔다. 2년간의 허가 목적 임상시험과 1년 시점 중간 분석을 통한 가속승인 가능성을 검토하고 있다. RNA 편집 기술이 초기 임상 검증을 넘어 후기 개발 전략을 구체화하고 있다는 점에서 의미가 있다.

글로벌 제약사의 기술 확보 움직임도 뚜렷하다. 일라이 릴리는 지난 6월 미국 애시디언 테라퓨틱스와 유전성 신장질환 치료제 개발을 위해 최대 19억 달러 규모의 RNA 엑손 편집 기술 계약을 체결했다. 애시디언은 특정 염기 하나가 아니라 엑손 단위의 긴 RNA 서열을 교체하는 기술을 보유하고 있다.

앞서 릴리는 2025년 5월 알지노믹스와도 유전성 감각신경성 난청 치료제 공동개발 및 기술이전 계약을 맺었다. 모든 옵션을 행사할 경우 총 계약 규모는 13억 달러 이상이며, 제품 매출에 따른 로열티는 별도다. 향후 공동개발과 옵션 행사에 따라 추가 사업 성과로 연결되는 구조다.

두 계약은 RNA 서열 치환이라는 공통된 개발 방향을 갖지만, 작동 원리는 다르다. 애시디언이 세포의 스플라이싱 기구를 활용한다면, 알지노믹스는 RNA 자체의 촉매 기능으로 표적 RNA를 절단하고 치료용 서열을 연결한다. 동일한 글로벌 빅파마가 서로 다른 RNA 치환 기술에 투자했다는 점은 해당 기술군의 상업적 잠재력을 보여준다.

RNA 잘라내고 새 서열 연결…하나의 분자로 두 가지 기능

알지노믹스 핵심 기술은 트랜스-스플라이싱 리보자임(Trans-splicing ribozyme)이다. 리보자임은 단백질 효소의 도움 없이 RNA 자체가 촉매 반응을 수행하는 분자다.

회사는 자연계에 존재하는 테트라하이메나 그룹 I 인트론 리보자임을 재설계해 질병 관련 RNA를 절단하고 치료용 RNA를 연결하는 기술을 개발했다.

쉽게 말해, 잘못된 문서에서 오탈자 한 글자만 고치는 대신, 지정한 지점 이후의 내용을 새로운 문장, 즉 올바른 내용으로 교체하는 방식과 유사하다. 리보자임이 표적 RNA의 특정 위치를 인식해 절단하면, 그 자리에 치료용 RNA를 연결해 새로운 RNA를 만든다.

이 과정에서 질병 관련 RNA의 발현은 감소하고 치료용 RNA의 발현은 증가한다. 표적 RNA가 존재하는 세포에서 치환 반응이 일어나도록 설계할 수 있어 치료 유전자 발현을 질병 관련 RNA와 연계할 수 있다는 특징도 있다.

이 대표는 "기존 단일 염기 교정과 달리 우리 기술은 RNA의 비교적 긴 구간을 새로운 서열로 치환할 수 있다"라며 "하나의 분자가 질병 관련 RNA를 억제하면서 동시에 치료용 RNA 발현을 유도하는 것이 핵심"이라고 설명했다.

해당 방식은 여러 돌연변이가 존재하는 질환에서 특히 유용하다. 돌연변이마다 치료제를 따로 설계하는 대신, 공통된 상류 위치를 표적으로 삼아 이후 서열을 교체하면 서로 다른 돌연변이에도 하나의 치료 전략을 적용할 수 있기 때문이다.

별도의 편집효소 단백질이나 세포 내 스플라이소솜(Spliceosome)에 직접 의존하지 않는 점도 차별성이다. DNA를 직접 변형하지 않고 RNA 수준에서 질병 관련 유전자 발현을 조절한다.

알지노믹스는 RNA 매핑(RNA Mapping) 기술로 적합한 표적 부위를 찾고, 리보자임의 표적 결합 영역과 RNA 접합 관련 구조, 전달 벡터를 최적화해 효율과 특이성을 높이고 있다.

이 대표에 따르면, 표적 RNA는 실험 조건에 따라 68~90% 감소했다. 온타깃(On-target) 분석에서는 총 123만4629개의 시퀀싱 리드에서 프레임시프트 돌연변이와 삽입·결실을 검출하지 않았으며, 분석된 RNA 접합부의 교정 정확도를 100%로 제시했다. 이는 전체 RNA의 편집 효율이 아니라 치료용 서열이 정확하게 연결됐는지를 평가한 결과다.

이 대표는 "리보자임은 자체적인 촉매 활성을 갖고 있어 별도의 단백질 편집효소나 세포의 스플라이싱 기구에 의존하지 않는다"라며 "표적 RNA에 맞춰 결합 영역을 최적화하면서 공통된 촉매 구조를 활용할 수 있다는 점이 플랫폼의 강점"이라고 말했다.

RNA 플랫폼 가치, 실제 임상개발로 연결

알지노믹스는 항암제 후보물질 'RZ-001'의 임상시험을 통해 플랫폼의 치료 가능성을 검증하고 있다.

RZ-001은 여러 암종에서 발현되는 인간 텔로머라아제 역전사효소(hTERT)의 메신저RNA(mRNA)를 표적으로 한다. 암세포의 hTERT mRNA를 절단하고 단순포진바이러스 티미딘키나아제(HSV-tk)를 암호화하는 치료용 RNA를 연결한다.

이후 발간시클로비르(Valganciclovir)를 투여하면 HSV-tk가 발현된 암세포에서 세포독성 작용이 유도된다. 암세포를 직접 사멸시키는 동시에 주변 암세포에도 영향을 주는 방관자 효과(Bystander Effect)와 면역세포 침윤 증가를 유도할 가능성이 있어 면역관문억제제와의 병용 개발도 추진하고 있다.

간세포암 임상 1b/2a상에서는 RZ-001과 발간시클로비르, 아테졸리주맙·베바시주맙을 병용하고 있다. 기존에 공개한 환자 13명의 중간 결과에서 객관적반응률(ORR)은 RECIST v1.1 기준 46.2%, 수정 RECIST(mRECIST) 기준 61.5%였다. 이후 추적관찰에서 mRECIST 기준 영상학적 완전관해 환자가 1명 추가돼 총 4명으로 늘었다.

현재까지 평가한 범위에서는 RZ-001과 관련된 3등급 이상 이상사례와 용량제한독성이 보고되지 않았다. 회사는 후속 코호트와 추적관찰을 통해 안전성 및 유효성 데이터를 축적하고 있다.

재발성 교모세포종에서도 임상 1/2a상을 진행하고 있다. 이 대표는 4개 코호트에 총 10명의 환자가 등록됐으며, 일부 환자에서 6개월 이상 질병 진행이 관찰되지 않았다고 소개했다.

이 대표는 "RZ-001은 암세포를 직접 사멸시키는 동시에 종양 미세환경의 면역반응을 높일 가능성이 있다"라며 "이러한 작용을 바탕으로 기존 면역항암요법의 효과를 높이는 것이 개발 목표다"라고 말했다.

릴리 기술이전 넘어 200개 질환으로…플랫폼 확장성 주목

알지노믹스의 또 다른 경쟁력은 플랫폼의 적용 범위다. 현재 알츠하이머병, 망막색소변성증, 레트증후군 등으로 파이프라인을 확대하고 있다.

알츠하이머병 후보물질 'RZ-003'은 유전적 위험인자인 APOE4 RNA를 보호적 특성과 관련된 APOE2 서열로 치환하는 전략이다. 망막색소변성증 후보물질 'RZ-004'는 다양한 로돕신(RHO) 유전자 돌연변이에 대응하는 RNA 치환 기술을 적용했다. 레트증후군 후보물질 'RZ-005'는 치료 유전자 발현량을 정밀하게 조절하는 접근법을 개발하고 있다.

이들 질환은 돌연변이 종류가 다양하거나 정상 단백질의 발현량을 일정 범위에서 유지해야 한다는 공통점이 있다. 알지노믹스는 이러한 특성을 가진 질환에서 RNA 치환 플랫폼의 경쟁력을 높일 수 있다고 보고 있다.

사업화 전략도 개별 신약의 기술이전을 넘어 플랫폼 기술이전과 지식재산권(IP) 협력으로 다각화하고 있다. 릴리와의 계약은 이러한 전략이 글로벌 협력으로 이어진 대표적인 사례다.

이 대표는 "리보자임의 기본 촉매 구조를 유지하면서 표적 RNA 결합 부위와 치료용 서열을 바꾸면 새로운 후보물질을 설계할 수 있다"라며 "현재 200개 이상의 잠재적 표적 질환을 검토하고 있으며, 자체 개발과 글로벌 기업과의 공동개발을 병행해 플랫폼의 적용 범위를 확대할 계획이다"라고 밝혔다.