단백질 타깃 치료제, 기술적 한계 꺾고 시장성 확대
PPI, RNA, PROTACs 단점 보완 기술 개발…만성질환서 높은 효과 전망
입력 2020.12.04 06:00 수정 2020.12.04 06:50
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최근 단백질 타깃 치료제는 이전 한계를 보완할 새로운 기술들이 등장하면서, 만성질환 등 시장성이 큰 질병에 적용할 수 있을 것으로 전망됐다.

KDB미래전략연구소 산업기술리서치센터 고대경 선임연구원은 주간 KCB 보고서에 게재된 ‘단백질 타깃 치료제 개발 기술 동향’을 주제로 “단백질 타겟 치료제 기술인 PPI, RNA, PROTACs은 기존 치료제의 기술적 한계를 해결하면서 시장성이 큰 질병에 적용 가능할 것으로 기대돼 최근 부각되고 있다”고 설명했다.

특히 그는 치료제 개발 기술의 패러다임 변화를 고려할 때, 특정 기술만 생존하기 보다는 각
기술들이 치료제 개발의 새로운 패러다임을 구축할 것이라는 전망이다.

그에 따르면 상용화된 치료제의 대부분은 단백질을 타깃으로 하고 있으나 기존 기술로는 공략 가능한 단백질에 제한이 있어 보조 기술의 부족‧적용 가능성 검증 미비 등 의학적 미충족 수요(unmet needs)가 있다. 

여기서 PPI, RNA, PROTACs 기술은 새로운 접근방법을 통해 기존 치료제가 공략하지 못했던(undruggable) 단백질을 타깃한 것이다. 

예를 들어 PPI(Protein-Protein Interaction)는 구조 및 특성에 자유로운 단백질 타깃했고, RNA(RiboNucleic Acid)는 문제 단백질의 근본적인생성 억제, PROTACs(Proteolysis targeting chimera)은 문제 단백질 분해가 가능하다.

PPI, RNA는 수 십 년간 다양한 보조 기술이 개발되었고 약 60년 만에 승인된 치료제가 출시됐으며, PROTACs은 20년 만에 임상 중인 상황으로 시장성 높은 만성질환, 퇴행성 질환 등 다른 질환에 적용 가능할 것으로 기대된다.

물론 각 분야별로 장단점이 있다. PPI, RNA 기술은 치료제로 승인된 사례가 있고 관련 보조 기술이 PROTACs에 비해 앞서있으나, PPI는 후보물질 발굴이 어렵고 RNA는 특정 조직에 집중 돼 있다.

또한 PPI는 개발 난이도가 높아 실패 사례가 많으며 RNA 치료제는 간에 집중되는 특성으로 인해 간과 관련 없는 질병에 대한 치료제 개발이 어렵다는 단점이 있다.

PROTACs 기술은 결합 특성과 치료 영역 측면에서 PPI와 RNA에 비해 강점이 있으나 후기임상(임상 2/3상)의 효능 검증 및 기반 기술 발전이 필요하다. 특히 뇌혈관장벽(BBB)을 통과하기 어려운 것으로 알려져 있어 뇌를 타깃하는 치료제 개발이 어렵지만 그 외 다양한 적용이 가능하다. 

고 선임연구관은 “PPI, RNA, PROTACs 기술은 기존 기술과 차별화된 특성이 있어 단일 치료제로 사용되거나 다른 치료제와 함께 병용 치료제로 사용될 가능성이 높다”며 “질병은 다양한 단백질의 복합적 상호 작용으로 발생하는 경우가 많아 여러 단백질을 타깃할 때 치료 효과가 좋을 것”이라고 언급했다.

국내에서도 이 같은 단백질을 타깃한 약물, 플랫폼, 스크리닝 기술 개발을 이끌고 있는 바이오 업계들이 속속 나타나고 있다.

이노파마스크린은 단백질 간 상호작용을 분석해 독자 단백질 칩을 개발했다. 이를 기반으로 약물 적응증 탐색 플랫폼을 구축하고 현재 통합적 신약개발을 목표로 항암제, 천식치료제, 알츠하이머치료제 등을 개발 중이다.

올리패스는 RNA 치료제 개발 플랫폼인 ‘OPNA’ 기술을 보유하고 있다. OPNA는 인공 유전자(PNA)에 양이온성 지질을 결합해 음전하를 띠는 세포벽을 통과하도록 하는 기술이다. 이를 통해 신경 손상으로 인한 통증 질환 치료제, 알츠하이머 치매 치료제 개발을 계획하고 있다.
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