글로벌 프로탁 신약개발 기업들이 임상시험에 하나둘씩 진입하며, 임상 개발 경쟁에 불이 붙었다. 글로벌 기업과 국내 기업 간 임상 단계와 기술 격차가 크지 않는 만큼, 국내 기업에게도 기회가 충분할 것이라는 전망이다.

PROTAC(프로탁)은 단백질 분해 표적 키메라를 가리키는 'TPD(Targeted Protein Degradation, 표적 단백질 저해)' 기술을 통칭하는 용어로 '대일밴드'와 같이 고유 명사로 사용되고 있다. 정확하게는 미국 아르비나스(Arvinas)의 TPD 플랫폼 기술 명칭이 PROTAC이다.

TPD는 질병을 유발하는 단백질 또는 분해하고자 하는 단백질을 선택적으로 표적해, 이를 제거하거나 비활성 시키는 기술을 말한다. 즉, 유전자가위 크리스퍼캐스9(CRISPER/Cas9) 또는 ADC(Aantibody-drug Conjugate, 항체약물접합체)와 같이 목표물을 선택적으로 변경, 제거, 타깃해 최종적으로 질병을 치료 또는 발현을 방지하는 신개념 신약개발 기술이다.
 

현재 TPD를 기반으로 한 의약품은 존재하지 않아, 정확한 시장규모를 파악하기에는 어려움이 있다. 그러나 전문가들은 단백질은 인체를 구성하는 주요 성분이며 특히 기초 단위 생리활성에 핵심 요소임이 분명함에 따라, 단백질 타깃인 TPD 의약품은 그 활용 범위가 매우 방대할 것이고, 이에 따른 시장 규모는 ADC에 상응할 것이라고 평가하고 있다.

한국바이오협회는 ADC 시장 규모를 2022년 기준 59억 달러(7조7000억원) 규모로 추산되며, 2026년에는 130억 달러(17조1000억원) 규모로 성장할 것이라고 전망했다.

또한 TPD의 유망성을 방증하는 사례로 글로벌 빅파마 암젠은 지난 2022년 2월 프로탁 신약개발 벤처기업인 플렉시움(Plexium)에 5억 달러(6600억원) 규모를 지원하는 공동 연구 계약을 맺었다. 화이자도 지난 2021년 아르비나스에 10억 달러(1조3000억원)의 대규모 투자를 단행했고, 노바티스도 두나드 테라퓨틱스(Dunad therapeutics)와 13억 달러(1조7000억원) 규모의 공동 연구개발을 맺는 등, TPD 기술을 보유한 기업에게 대규모 투자가 지속해서 이뤄지고 있다.

국내에서도 유한양행, SK, 대웅, 보령, 동아에스티, JW중외제약 등 유수의 제약사들이 프로탁 기반 신약개발 기업과 공동 연구개발 협약을 맺으며, 프로탁 신약개발에 관심을 쏟고있다.

국내 기업 중 가장 선두에 있는 곳은 오름테라퓨틱이다.

오름테라퓨틱은 TPD를 ADC 형태로 항체에 결합하는 TPD²(Dual-Precision Targeted Protein Degradation) 기술을 적용한 유방암 치료제 'ORM-5029'의 임상 1상을 미국에서 진행하고 있다.

ORM-5029는 유방암에서 과발현되는 HER2 단백질 수용체를 타깃하는 항체에 GSPT1(G1 To S Phase Transition 1) 단백질 분해제를 결합한 새로운 표적항암치료제다. 프로탁(표적 단백질 분해능)과 ADC(항체약물접합체)의 강점만을 합쳤다고 볼 수 있다. 특히 단백질 분해라는 새로운 기전은 기존 항암제에 불응하는 환자들에게 새로운 항종양 효능을 나타낼 수 있다는 점에서 긍정적인 평가를 받고 있다.

ORM-5029는 지난해 11월 임상 1상 대상자에게 첫 투여가 이뤄졌으며, 오름테라퓨틱이 지난해 4월 미국암학회(AACR)에서 발표한 in vitro 결과에 따르면, ORM-5029는 HER2 발현 세포주에서 캐싸일라(Kadcyla)와 엔허투(Enhertu) 대비 약 100배의 항종양 효능을 나타냈다. 이외에도 오름테라퓨틱은 TPD² 플랫폼 기반 급성골수성백혈병 치료제 'ORM-6151'의 비임상시험을 진행 중이다.

업테라는 TPD 기반 소세포폐암 치료제 'PLK1 분해약물'을 개발 중이다. PLK1(Polo-Like Kinase) 분해약물은 소세포폐암에서 과발현되는 PLK1 단백질을 직접 분해해 암세포 사멸을 유도하는 것이 특징이다. 현재까지 PLK1 분해 타깃을 기전으로 하는 항암제는 없다. 업테라는 PLK1 분해약물을 First-in class(계열 내 최초)로 개발을 목표로 하고 있다.

업테라는 현재 PLK1 분해약물이 임상시험 진입을 위한 IND 및 CMC를 진행하고 있으며, 올해 임상 1상에 진입할 예정이라고 밝혔다. 또한 업테라는 유망 E3L 발굴 플랫폼 기술(UPPGRADER)을 기반으로 신규 E3 리가아제(E3L) 개발과 E3L에 기능하는 저분자 물질 발굴 플랫폼 기술(UPPBEAT)을 바탕으로 E3L 파이프라인도 구축하고 있다.

나이벡은 약물전달 물질 플랫폼 'NIPEP-TPP'에 프로탁 기술을 접목한 세포 내 전송 기능성의 '바이오 프로탁' 기술 개발에 성공했다. 나이벡은 바이오 프로탁을 기반으로 한 K-ras 유전자 변이 종양을 타깃하는 항암제를 개발 중이다. K-ras는 암을 유발하는 돌연변이 유전자로, K-ras 활성을 억제하면 항종양 효능을 낼 수 있다.

정통 제약사 중에는 동아에스티가 TPD 기반 표적항암제 개발에 열심이다.

동아에스티는 지난 2021년 한국화학연구원·한국생명공학연구원과 TPD 기술을 적용한 항암제 기술이전 계약을 체결했으며, 최근까지 동아에스티의 미래 신약 파이프라인으로 TPD 기반 항암제를 강조하고 있다.

이외에도 유빅스테라퓨틱스, 이노큐어테라퓨틱스, 핀테라퓨틱스, 인핸스드바이오, 단디큐어, 온코젠 등이 TPD 기반 신약개발을 진행 중이다.