“장점은 더 강화하고, 약점은 보완해서 완벽하게. 유전자 엔지니어링 기술을 이용한 치료제들이 매년 수조원의 매출을 올릴 만큼, 엔지니어링(Engineering) 치료제의 우수성은 증명됐다. 리비옴은 이 기술을 이미 안전성이 증명된 마이크로바이옴(미생물)에 더해 더욱 강력한 효과를 내는 신약을 개발 중이다.”

약업신문(약업닷컴)이 선정하는 <바이오 라이징스타>의 세 번째 기업으로 선정된 '리비옴' 송지윤 대표이사의 말이다. 송 대표는 절대강자가 없는 마이크로바이옴 치료제 영역에서 'eLBP(engineered Live Biotherapeutic Products, 미생물유전자치료제)'로 글로벌 블록버스터를 만들겠다는 포부를 이같이 밝혔다.

리비옴은 보툴리눔 톡신 제품 유명 기업 메디톡스로부터 마이크로바이옴 신약후보 물질과 제반 기술을 이전받고, 2021년 설립된 미생물 기반 신약개발 전문기업이다. 송 대표가 메디톡스 연구소에서 사내 벤처 제도를 통해 스핀오프를 주도했다. 리비옴은 균주 라이브러리 선발 플랫폼 nLBP(Natural LBP)와 선발 균주 미생물 유전자 엔지니어링 플랫폼 eLBP(Engineered LBP)를 기반으로 DualSET(듀얼셋) 시스템을 구축, 더욱 강력한 효과를 내는 마이크로바이옴 신약을 개발하고 있다.

송 대표는 서울대학교 생명과학부에서 학사, 석사, 박사(분자미생물학)를 마치고, 위스콘신 주립대 매디슨 캠퍼스(University of Wisconsin, Madison)에서 박사후 연구원을 지냈다. 이후 삼성전자 종합기술원 전문연구원과 메디톡스 R&D 센터 미생물치료제개발부 사업부장을 거쳤다.

약업신문은 최근 수원시 영통구 광교테크노밸리 리비옴 본사에서 송지윤 대표를 만나 리비옴의 플랫폼 기술과 eLBP 마이크로바이옴 치료제 성공 가능성에 대해 들었다.

바이오 라이징스타로 선정된 소감은.

바이오 라이징스타를 통해 리비옴의 우수한 기술과 성장성을 알릴 수 있어 기쁘다. 의약품으로서 자리를 잡아가는 마이크로바이옴의 우수한 점을 깊이 있게 소개할 좋은 기회다. 특히 eLBP, 마이크로바이옴과 같이 완전히 새로운 모달리티와 이 기술 기반의 기업은 연구개발과 투자유치 등에서 많은 허들이 있다. 성공 사례가 적기 때문이다. 이번 프로젝트를 통해서 리비옴이 새롭게 개척한 길과 이 길이 성공에 다다를 수 있다는 것을 보여드리고 싶다.

플랫폼 기술 소개와 eLBP 치료제 개발 과정은.

리비옴의 미생물유전자치료제(Live Microbial Gene Therapy·eLBP)는 nLBP과 eLBP 듀얼 플랫폼을 기반으로 개발된다. nLBP 플랫폼은 균주 라이브러리를 대상으로 미생물의 면역학적 특성을 분석해 특정 질환에 유리한 질환 특이적 균주를 선발하는 플랫폼이다. 이 플랫폼으로 선발된 균주는 미생물 플랫폼 eLBP에서 미생물유전자치료제의 모균주로 사용된다.

eLBP 플랫폼은 미생물 유전자 엔지니어링 기술로, 다양한 미생물에 적용 가능한 범용성과 고효율성이 강점이다. 즉, 원하는 다양한 미생물을 균주로 사용해 최종 치료제 균주로 개발할 수 있다. 이는 기존 유전자 조작 방법이 잘 수립된 일부 모델 균주만을 활용하는 방식의 제한성을 극복할 수 있다. 특히 타깃 질환에 대한 치료 전략에 따라 다양한 후보 균주를 디자인 및 제작할 수 있어, 이미 질환에 대한 기대 효과가 있는 모균주의 특성을 강화하거나 새롭게 추가도 가능하다.

선두 파이프라인 LIV001 소개 및 개발 현황은.

LIV001은 선천성 및 후천성 면역반응 조절 기반의 염증성 장질환(IBD) eLBP 치료제다. LIV001은 면역 시스템의 항상성 회복에 관여하는 면역 조절 인간 펩타이드 VIP(Vasoactive Intestinal Peptide)를 분비하도록 엔지니어링됐다. VIP는 짧은 반감기와 빠른 분해, 고농도 주사 시 부작용으로 치료제로 개발이 어려웠다. LIV001은 타깃하는 장 내 염증 부위에서 VIP를 직접 분비함으로써 기존 VIP 활용의 한계를 극복하고, 효과는 극대화했다.

LIV001은 지난해 8월 호주 인체연구윤리위원회(HREC)로부터 임상 1상을 승인받았다. 현재 건강한 성인을 대상으로 안전성과 내약성, 약물동태(PK) 등을 확인 중이다. 현재 약 80%가 진행됐다. 상반기 이내에는 1a상이 마무리됨에 따라 LIV001의 안전성과 약물동태에 관한 결과를 최종적으로 확인할 수 있다. 

1a상이 마무리되는 대로 실제 염증성 장질환 환자를 대상으로 1b상을 진행, LIV001의 초기 유효성을 평가할 계획이다. 초기 유효성 임상은 빠르면 내년 상반기 완료될 예정이다. 2025년 이내에는 FDA 임상 2상 승인 및 진입을 목표로 하고 있다. 특히 신속한 글로벌 임상을 위해 최근 FDA와 pre-IND 미팅을 시행, LIV001의 안전성, 품질 등에 대한 의견을 확인했다.

LIV001 전임상시험에서 얻은 의미 있는 결과는.

LIV001은 동물모델에서 긍정적인 유효성과 안전성이 확인됐다. 급성 대장염 모델과 만성 대장염 모델에서 유효성을 평가한 결과, 질병의 중증도(DAI score), 조직학적 증상(Histology score), 장 길이 등이 개선됐다. LIV001이 대장염 치료제로서 개발될 가능성이 결과로 입증된 것이다. 또한 동물 안전성 시험(GLP tox study), 약동 연구 등을 통해 안전성과 약물 특성 확인도 마쳤다.

이러한 치료효과는 LIV001이 엔지니어링을 통해 효과적으로 분비하게 된 VIP(vasoactive intestinal peptide) 펩타이드가 면역조절 기능에 작용한 결과로, eLBP의 신약개발 성공 가능성을 제시하는 매우 의미있는 결과다.

LIV001 기술이전 및 사업화 계획은.

임상 1b상에서 유효성 PoC(Proof of Concept) 입증까지 리비옴에서 단독으로 진행할 계획이다. 이후 공동개발 형태의 라이선스 거래를 목표로 하고 있다. 이는 LIV001이 eLBP라는 신규 모달리티임에 따라 상업화 단계까지 각 단계에서 리비옴의 기술력이 필요하기 때문이다. 라이선스 계약 등, 구체적인 사업화 시점은 임상에서 유효성 PoC가 완료되는 시점으로 예상하고 있으나, 올해부턴 파트너링을 위한 다양한 접근에 적극적으로 나설 것이다.

LIV001와 개발 중인 파이프라인의 경제성 가치는.

LIV001의 타깃 질환인 염증성 장질환은 대표적인 난치성 면역질환으로 국내를 포함해 전 세계적으로 환자의 수가 지속해서 증가하고 있다. 시장 조사기관 글로벌 데이터(GlobalData)에 따르면 글로벌 염증성 장질환 치료제 시장은 연평균 4.6%씩 성장해 2028년에는 36조원 이상으로 확대될 전망이다. LIV001의 타깃 환자군과 예상 시장 등을 고려할 때, 품목허가 이후엔 글로벌 시장에서 약 5~10억 달러의 연 매출을 기대하고 있다. 

LIV001 이외에도 eLBP가 타깃하고 있는 난치성 면역질환, 고형암 등의 질환들은 미충족 의료 수요가 명확하고 환자 수와 시장이 지속 확대되고 있다. eLBP가 이들 질환의 해결책으로 자리 잡는다면 질환군 별로 글로벌 매출이 연간 수십억 달러에 이를 전망이다.

특히 리비옴은 여러 적응증을 타깃하는 신약후보 물질들과 플랫폼에 대한 기술가치를 확보하고 있다. 약물의 전임상, 임상연구 결과뿐 아니라 이들의 배타적 권리를 보장하는 특허권, 개발과 생산에 필요한 다양한 분석법 및 공정기술 등, eLBP의 사업화에 필요한 제반기술에 대한 권리를 자체적으로 보유하고 있다. 이는 향후 라이선스 계약이나 로열티 수령 등, 지속적인 매출 발생이 가능한 구조다.

유전자재조합미생물 치료제에 제기되는 안전성 이슈에 대한 의견은.

eLBP가 미생물의 유전자 엔지니어링을 했다고 해서 'e'가 붙었지만, 본질적으로는 안전한 생균치료제(LBP) 성격을 가지고 있다. 특히 eLBP는 균주 선택부터 원하는 방식으로 유전자 변형 및 재조합을 통해 디자인한다. 균주 자체를 의약품으로서 철저하게 설계했기 때문에 오히려 일반 생균보다 더 안전하고 정확한 치료 효과를 나타낼 수 있다.

현재 eLBP가 산업용 유전자조작 미생물과의 모호한 경계로 위험성이 높다고 오해받고 있다. 그러나 중간 과정과 미생물의 특성에 상관없이 최종 산물만 안전하면 되는 산업용 유전자조작 미생물과 eLBP는 완벽히 다르다. eBLP는 전 과정에서 의약품 기준으로 연구개발 및 관리되기 때문에 위험성은 현저히 낮다.

eLBP를 무분별하게 만들면 위험할 수도 있지만, 이렇게 되면 임상시험 진입은커녕 동물실험 단계에서 이미 연구에 실패했을 것이다. eLBP는 현재 전 세계에서 수많은 동물실험과 임상시험에서 안전성이 입증됐고, 이에 따라 혁신을 불러올 새로운 모달리티로 평가받고 있다. 신속하게 임상 결과를 통해 eLBP의 안전성과 성공 가능성을 증명할 것이다.

실제 규제기관과 논의 및 협력 사례가 있는지.

리비옴은 신규 모달리티인 eLBP를 개발하기 위해, 생균치료제 가이드라인이 제정되기 이전인 2019년부터 식품의약품안전처의 상담제도를 통해 개발 단계별로 논의를 진행해오고 있다. 식약처가 임상시험 대상자, 나아가 환자들의 안전을 최대한 보장할 수 있도록, 식약처와 지속해서 논의를 통해 필요한 연구를 진행했고, 이에 맞는 안전성과 유효성 입증에 대한 데이터를 쌓았다. 현재 eLBP가 적용될 식약처의 가이드라인이 완성 단계에 접어들면서 규제로 인한 개발 지연 문제가 발생할 상황은 넘어섰다.

특히 리비옴은 FDA와 EMA의 가이드라인에도 충족할 수 있도록 준비해왔다. 리비옴은 연구개발뿐만 아니라 상업화를 위한 인허가 전략도 일찍이 세워, 규제 문제로 국내외에서 임상시험 진행과 상업화가 지연되는 일을 없앴다.

후속 파이프라인 LIV002 소개와 연구개발 현황은.

LIV002는 nLBP 플랫폼을 통해 발굴한 항종양 타깃 마이크로바이옴 치료제다. 리비옴에선 nLBP 플랫폼을 기반으로 먼저 다양한 항암후보 균주를 선발, 이 균주들을 대상으로 대장암 및 흑색종 동물 모델에 경구 투여했을 때, 암조직에서 성장을 지연시키는 효과가 확인됐다. 이들 중 가장 우수한 항종양 효능을 내는 LIV002를 최종 항암 균주로 선발해 후속 파이프라인으로 연구개발 중이다.

LIV002는 항종양 효능을 검증하기 위해 면역항암제인 anti-PD1 항체 투여군과 비교를 진행했다. 그 결과, 음성대조군 균주 투여 시에는 항종양 효과가 나타나지 않았다. 특히 암 조직의 면역세포 분석에서 LIV002 투여 시 암세포 제거에 효과를 나타내는 면역세포(CD8 T cell, INFγ+CD8 T cell, GrB+CD8 T cell 등)가 활성화됐다. 이러한 면역 활성은 면역항암제 투여군보다도 더 탁월했다. 여기에 LIV002를 면역항암제(anti-PD1 항체 등)와 병용투여했을 때, 더 강력한 항암 시너지도 나타났다.