“저희들은 국내 처음으로 난임센터에서 생식목적으로 사용하고 남은 수정란으로 배아줄기세포를 만들었다는 데 큰 자부심을 가지고 있습니다. 이로부터 다양한 줄기세포들의 장·단점을 가진 MMSC라고 하는 배아줄기세포 유래 전분화능 중간엽줄기세포를 만들 수 있었으니까요” 줄기세포를 이용한 치료제 개발에 앞장서고 있는 미래셀바이오 박세필 회장의 말이다. 박세필 회장은 현재 제주대학교 바이오 메디컬정보학과교수로 재직하면서 줄기세포연구센터장도 맡고 있다.

 

박 회장은 2005년과 2017년에 각각 세계 최초로 ‘인간배아를 이용한 줄기세포 확립 기술’로 미국 특허를 획득했고, 인간 치매 유발 유전자를 지닌 치매 복제돼지를 탄생시키기도 했다. 박 회장은 자신과 마찬가지로 제주대 교수로 재직 중인 김은영 대표 등과 미래셀바이오 주식회사를 창업하고 최근에는 정형민 건국대 의대교수(공동대표)와 함께 줄기세포를 이용한 치료제 연구를 진행해 오면서 한·미 국제공동연구인 치매 치료제 개발(Focused Ultrasound Foundation, 버지니아)프로젝트 연구책임자로 활동하고 있다. 다음은 그가 회장으로 있는 미래셀바이오에서 세계 최초로 개발 중인 간질성방광염 치료제를 비롯해 줄기세포 연구 전반에 관한 내용을 들어 보았다.

 

먼저 주식회사 미래셀바이오에 대한 소개의 말씀을 부탁드리겠습니다.
저희 회사는 2006년 설립된 벤처기업으로 만능성을 지닌 배아줄기세포를 이용하여 첨단 세포 치료제를 개발하고 있습니다. 현재 난치성 배뇨장애 질환인 간질성방광염(Interstitial cystitis)과 저활동성방광(Underactive bladder)이라는 질환에 대한 임상시험을 진행하고 있으며, 세계 유일의 세포치료제 개발기술인 ENS(EMT based
natural selection) 플랫폼 technology를 개발하여 국가로부터 NET(New excellence technology, 보건신기술. 2022년 제197호) 인증을 받았고, 간질성방광염 치료제는 식약처로부터 개발단계 희귀의약품 제30호(2020년)로 지정을 받기도했습니다. 이외에도 다수의 세포치료제 개발과 함께 줄기세포 유효성분을 이용한 화장품 개발사업과 세계 유일의 치매복제돼지 생산, 그리고 이를 이용한 약물평가 시스템 개발 등의 연구를 진행하고 있지요.

저희 회사 연구진은 줄기세포-재생의료의 태동기인 2000년부터 세계 최초의 냉동배아를 이용한 인간배아줄기세포 생산기술 확립과 미국 NIH Stem cell registry 및 미국특허 등록을 했고, 배아줄기세포 유래 황반 세포를 이용한 세계 최초의 노인성 망막병증 및 스타가르트병에 대한 임상시험 등 관련 재생의료 연구개발의 선도연구자로서의 자부심을 갖고 있습니다.

앞서 회사소개를 통해 2006년 창업을 하셨다고 했는데 당시 미래셀바이오를 창업하시게 된 계기가 있을 것 같은데 말씀해 주실 수 있으신지요?
줄기세포 치료는 우리 몸의 고장 난 장기를 굳이 통째로 바꿔 끼우지 않더라도 장기의 손상된 부위에 줄기세포를 이식하여 난치성 질환을 치료(cell therapy)하는 21세기 새로운 패러다임의 재생의학 분야라고 할 수 있겠지요. 저는 2000년 국내에서는 처음으로 인간배아줄기세포를 확립했고, 2001년 이를 미국 NIH Stem Cell Registry에 등록했으며 이어 2005년에 미국 특허를 획득하는 등 국내 줄기세포-재생의료의 선구자적 역할을 수행해 왔다는 자부심을 갖고 있습니다. 따라서 앞선 최첨단 줄기세포 배양 기술을 활용하여 기존 합성의약품과는 차원이 다른 각종 난치성 질환들을 면역거부반응 없이 치료가 가능한 첨단바이오의약품을 개발하고자 주식회사 미래셀바이오를 창업하게 된 것이지요.

 

그러시군요. 그렇다면 먼저 줄기세포치료제 연구의 현주소에 대해 말씀해 주시고, 미래셀바이오에서 어떤 계기로 줄기세포치료제를 임상에 적용하려고 한 것인지에 대해 말씀해 주시지요?
줄기세포치료제는 앞서 말씀드린 바대로 2000년 경부터 시작된 신규 제약산업에 포함된 주요 연구주제였지요. 현재 전 세계적으로 이 분야와 관련된 수천 개의 기업이 존재하고, 짧은 역사임에도 불구하고 10여 개의 제품이 출시되어 난치질환 환자의 치료에 이용되고 있습니다. 특히, 우리나라는 세계 최초의 줄기세포치료제 개발에 성공한 국가로서 줄기세포를 이용한 치료제 개발 분야에서는 독보적 위치를 점하고 있다고 할 수 있
습니다.

 

최근 줄기세포를 이용한 치료제의 상용화가 가속화되고 있고, 국가전략산업 중 하나로서 그 활용범위가 치료제 개발 외에도 다양한 분야로 확대되고 있으며, 시장규모 역시 급속히 늘어나 오는 2030년에는 그 규모가 750억 달러에 달할 것으로 예상되는 블루오션 연구개발 분야라고 할 수 있지요.

전 세계에서 개발 중인 거의 대부분의 줄기세포는 채취 용이성과 치료제 생산에서 기술적 난이도가 낮은 장점이 있는 성인의 몸에서 얻어지는 골수, 지방, 탯줄 등과 같은 줄기세포를 활용하는데, 이는 공여자에 따라 차이가 존재하고, 환자의 몸에 투약되었을 때 치료능의 차이가 많으며, 또한 작용기전이 불분명하고 고가의 생산비용이 요구되는 등의 단점이 있습니다.

저희 미래셀바이오 연구진은 성체줄기세포의 장점을 극대화하면서 단점을 획기적으로 개선할 수 있는 새로운 세포치료제 생산기술인 ENS 기술을 개발하게 된 것이지요. ENS 라는 기술은 만능성을 갖는 인간 배아줄기세포로부터 고기능성 간엽줄기세포(Multipotent mesenchymal stem cell, MMSC)를 생산해 내는 것으로 인간의 발생과정을 모사하여 개발된 신기술인 것입니다.

저희 회사는 이렇게 개발된 세포치료제를 이용하여 희귀·난치성 배뇨장애 질환인 간질성방광염에 대한 임상시험을 진행하게 되었습니다. 간질성방광염은 원인불명의 극심한 방광내 염증질환으로, 하루 최대 50~60회의 빈뇨와 함께 극심한 배뇨통증을 수반하는 희귀·난치성질환으로, 그동안 특별한 치료약물이 없는 질환이었습니다. 이 질환은 미국을 제외한 대부분의 국가에서 희귀질환으로 되어 있고, 우리나라만 해도 약 19,000 명의 환자가 있는 것으로 알려져 있습니다.

많은 희귀·난치질환들 가운데 이 간질성방광염을 선택한 이유는 2014년 당시 우리가 개발한 치료제인 MMSC로 비임상 연구에서 탁월한 효능을 확인한 비뇨의학계 명의로서 대한비뇨의학회장을 맡고 계신 서울아산병원 비뇨의학과 주명수 교수님으로부터 치료제 개발 권유에 따라 국가과제로서의 수혜를 받아 공동 연구를 시작된 데 따른 것이지요. 이후 MMSC의 강력한 항염증을 비롯해 면역조절능, 조직재생능과 장기 생존 및 생착능등이 확인되면서 임상에서 해당 질환의 적용 필요성과 가능성을 입증하였습니다.

 

초고령화 사회로 진입하는 우리나라는 비뇨의학 관련 질환 환자가 계속 늘어가고 있다는 점은 누구나 잘 알고 계실 것입니다. 정상적인 배뇨는 삶의 질을 높이는 데에 매우 중요한 부분입니다. 중대 질환에 속하지 않는다고 할 수 있겠지만 사실 반드시 치료제 개발이 필요한 질환이기도 한 것이지요.

우리나라의 경우 여성 환자가 90% 이상으로 50대 갱년기 이후가 대부분이고, 남자 환자를 포함해서 간질성방광염을 앓고 있는 환자는 직장생활 자체가 힘들어지는 등의 어려움을 겪게 된다고 합니다. 단순히 진통제 복용만으로는 해결이 안 되는 극심한 통증 질환으로서, 그로 인해 심하게는 자살 충동까지 일으키는 질환이라고 합니다.

이런 차제에 저희 회사가 개발한 치료제는 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)로서 식약처로부터 임상 허가를 받아내는 데 어려움은 있었지만, 오랜 연구기간 동안 얻은 연구 내용 및 입증 결과가 뒷받침이 되어 2020년 마침내 임상 허가 2개를 받아내는 데 성공을 했습니다. 이후 연구자 임상을 먼저 수행하여 약제의 안전성을 입증했고, 이어서 1/2a 상업임상을 순조롭게 수행했지요.

저희 회사는 희귀질환인 간질성방광염으로 신속한 기술개발을 통해 조기 상용화를 유도한 이후 보다 범용적이고, 시장규모가 큰 질환에 대한 세포치료제의 개발을 진행하는 전략으로 새로운 세포치료제를 개발하는데 전력을 기울이고 있습니다.

희귀 난치성 질환인 간질성방광염의 임상 2상 유효성에 대한 입증을 하셨다고 하는데 그 입증의 의미는 어떤 것인지요?
저희 회사에서 개발한 치료제는 단 한번 투여하는 것으로서, 임상1상을 통해 투여 용량의 최적화 및 안전성을 확보하였습니다. 그리고 임상2상에서는 효과적으로 방광의 기능을 개선하고, 염증및 섬유화를 억제하는 것을 확인했고요. 이 임상시험 결과를 통해 간질성방광염 환자가 겪는 가장 고통스러운 증상인 배뇨 시 통증 감소는 58%가 개선되었을 뿐만 아니라 배뇨 빈도가 개선되었고, 특히 야뇨 증상이 유의적으로 개선되는등 임상적 기능의 증상 개선을 확인할 수 있었습니다. 그리고 방광내 염증으로 인해 발생하는 허너 병변 조직의 감소 또는 완전 관해되는 효과 등을 여러 측면에서 확인하여 간질성방광염 치료제가 환자의 삶의 질을 개선시킬 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.

자랑같습니다만 이러한 임상 결과는 전세계적으로 그 유례를 찾아 볼 수 없었던 연구성과라고 감히 말씀드릴 수 있겠습니다. 저희들의 이러한 자부심은 전 세계 신약개발 DB 분석과 마켓리포트 분석 등을 통해 세계 유일의 배뇨장애 세포치료제라는 것을 확인할 수 있었기 때문이지요.

 

미래셀바이오가 세계 최초의 배뇨장애질환 세포치료제를 개발하게 되었다고 하셨는데 배뇨장애질환의 발생빈도와 그동안 의사들이 대처해 온 방법에 대해 말씀해 주시지요?
앞에서도 말씀드렸습니다만 저희 회사는 전 세계 유일의 배뇨장애 질환 세포치료제를 개발하는 전문기업입니다. 배뇨장애 질환들 가운데는 앞서 설명 드린 간질성방광염 외에도 노화에 따라 필연적으로 발생하는 배뇨장애질환인 저활동성방광 이라는 질환도 있습니다.

이 저활동성 방광은 노화과정에서 우리 몸의 근육이 소실되는데 방광의 수축근육도 같이 감소 또는 소실되어, 방광내 소변이 충만함에도 불구하고 방광의 수축이 이루어지지 못함으로써 배뇨가 안되는 질환을 말합니다. 급속한 고령화에 따라 이런 환자가 급증하고 있으며,  당뇨와 같은 기저질환이  있는  환자들에게서  유병율이

48%에 달하는것으로 알려져 있지요. 저희 회사는 간질성방광염임상 외에도 이런 저활동성 방광 질환에 대한 임상 1/2a 상 시험도 진행 중에 있습니다.

배뇨장애질환 중 가장 많은 환자가 있는 질환은 과민성방광염인데 저희가 진행하고 있는 간질성방광염의 증상 중 하나가 빈뇨이기 때문에 굳이 임상시험을 하지 않아도 됩니다. 이 제품이 상용화 될 때에 과민성 방광염 환자에 대해서는 Offlable( 원외처방)을 통해 치료가 가능하리라고 봅니다. 이처럼 배뇨장애 질환 대부분을 저희 회사가 개발하고 있는 치료제로 치료가 가능할 것으로 보여져 충분히 차별성을 지니고 있다 하겠습니다.

 

배뇨장애질환 중 간질성방광염은 원인불명의 방광내 극심한 염증으로 나타나는 질병으로 아직까지도 전세계적으로 특별한 치료제가 없는 것으로 알려져 았습니다. 방광 내 염증을 억제하는 약물처방이나 염증으로 인해 손상된 방광조직의 재생을 도와주는 보조제 등이 상용화되어 있는데 재발율이 매우 높고 부작용도 적지 않지요. 방광 내염증으로 손상된 병변조직을 허너 병변 (Hunner lesion)이라고 하는데, 의사는 이를 전기소작술 등으로 제거하지만 다시 주변에 병변조직이 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 그리고 통증을 줄이기 위해 병변부위에 보톡스를 투여하는 등의 방법을 사용하기도 합니다.

저희 임상시험 결과에서 이러한 허너 병변 조직의 완전관해가 이루어진다는 놀라운 결과를 얻을 수 있었습니다. 다른 질환인 저활동성 방광 질환의 치료제는 몇몇 개발되어 있지만 재발율이 매우 높아 치료제로서의 활용도는 많지 않습니다. 가장 확실한 방법은 도뇨관을 방광에 삽입하여 강제 배뇨를 유발하는 것인데 환자의 불편감과 거부감이 매우 높고 감염의 가능성이 높은 것으로 알려져 있지요.

 

따라서 저희 회사가 개발하고 있는 배뇨장애 세포치료제는 새로운 신약으로 상용화되었을 때 독점적 권리와 함께 질병의 완치가 가능한 약물로 활용될 것으로 저희들은 기대하고 있습니다.

 

배뇨장애질환 세포치료제 연구 이외에 현재 진행되고 있는 다른 연구도 있는지요?
저희 회사에서는 앞서 말씀드린 줄기세포치료제 개발 외에도 세계 유일의 치매복제돼지 생산과 이를 활용한 약물 평가시스템 개발을 추진하고 있지요. 인간 삶의 질을 황폐화시키는 난치성 치매질환중 대표적 퇴행성 뇌 질환인 알츠하이머병(Alzheimer’s disease, AD)은 대뇌 피질 부위 베타 아밀로이드 침착과 타우 단백질 과인산화 등으로 인한 뇌세포 사멸이 주원인으로 알려져 있다는 것은 누구나 잘 알고 있는 사실입니다.

그래서 그동안 많은 사람들과 연구기관들이 그에 대한 연구를 해 왔지만 이렇다 할 좋은 성과를 거두지 못한 것으로 알려져 있습니다. 이렇듯 치매치료제 개발의 주된 실패 요인은 적절한 치매동물 모델이 없고, 특히 지금까지 AD 치매에 대한 연구는 주로 설치류 모델에 국한되어 복잡한 뇌의 상호작용이나 작용기전, 매커니즘 규명 등 개념증 명의 유효성 평가가 제대로 이루어지지 않고 있었기 때문이지요.

이에 저희 회사 연구팀은 ‘우장춘 프로젝트’라는 국가프로젝트를 수행 (2012~2017년)하여 세계 최초로 인간생리 특성에 근접한 인간치매유발 주요 유전자(APP, Tau, PSI)를 지닌 치매복제돼지 (JNUPIG, 2017년)를 생산했고, 3건의 관련 미국특허를 획득했으며, 최근에는 미국 버지니 아주에 있는FOCUSED ULTRASOUND FOUNDATION과 뇌와 혈액을 격리시키는 혈액뇌장벽(blood-brain barrier, BBB)투과율을 높여 치매 약물을 전달하는 신개념의 치매치료제 유효성 평가연구를 진행 중에 있습니다.

뿐만 아니라 줄기세포배양액 유래 생리활성물질을 이용한 인체줄기세포배양액 화장품을 자체 개발하여 판매하고 있지요. 인제줄기세포배양액 내에는 세포가 분비하는 성장인자와 사이토카인, 단백질, 펩타이드 등 각종 생리활성성분이 함유되어있습니다. 프로콜라겐, 혈관내피성장인자, 섬유아세포성장인자, 아미노산 등 무수히 많은 화장품 유효성분이 들어있어서 기능성 화장품에 개발에 매우 용이하며, 미백 및 주름개선, 항염증, 보습
활성, 피부재생까지 그 효능을 확인 한 바 있지요.

그리고 저희 회사만이 유일하게 보유한 MMSC 세포 유래 줄기세포배양액을 이용한 화장품 개발을 목전에 두고 있으며, 줄기세포배양액 원료 판매 및 이를 이용한 화장품 판매, 이 두 가지 아이템으로 현재 연구가 진행 중에 있습니다.

그동안 줄기세포치료제 연구를 진행하면서 직면한 한계성 및 외부 지원의 필요성에 대해서도 말씀해 주시지요?
줄기세포를 활용하는 세포치료제 연구는 신약개발을 위한 연구들 가운데 하나입니다. 따라서 신약개발과정과 동일한 오랜 기간의 연구와 비임상및 임상시험 그리고 품목허가 등의 절차를 거쳐 상용화가 가능해지는 것이지요. 저희 회사 역시 10여 년 이상을 세포치료제 개발을 위해 매진해 왔습니다. 세포치료제 개발과정에서 가장 큰 문제는 인·허가와 개발비용의 충당이라고 할 수 있을 것입니다. 그동안 많은 발전에도 불구하고 임상시험 승인 등과 같은 인·허가 이슈는 여전히 새로운 제품을 개발하는 기업에게는 큰 허들일 수밖에 없는 것이지요.

일본의 경우 2014년 재생의료법 제정을 통해 획기적인 인·허가 정책을 통해 조속한 상용화를 추진 중에 있다고 하더라고요. 임상시험에서 안전성과 최소한의 유효성만 입증이 되면 상용화를 추진하고 있어 최근 몇 년 동안 4건의 치료제 상용화에 성공함으로써 세계 세포치료제 시장을 선점하고 있지요. 미국과 유럽도 유사한 인·허가 정책을 수립해서 집행하고 있고요. 새로운 제품의 세계적인 경쟁력을 갖게 하려면 우리나라도 이와 같은 획기적 발상의 전환이 요구된다 하겠습니다.

개발비용의 확보는 연구개발의 성공을 좌우하는 매우 중요한 요소라고 할 수 있지요. 세포치료제 개발기업 대부분이 중소 벤처기업이기 때문에 비임상 또는 임상시험에 소요되는 막대한 비용을 충당하는 것이 결코 만만치가 않아요. 일부 국가연구사업에서 임상시험 비용을 충당할 수 있다고는 하지만 매우 미미한 상황이지요.

투자 유치를 통한 개발비용 확보 역시 경제환경 변화에 매우 민감하기 때문에 절대 쉽지가 않습니다. 통상 임상시험을 할 때 1명의 피험자에 소요되는 비용이 수천 만원에서 수억 원이 소요되기 때문에 이를 감당하는 것이 매우 어려운 것이지요.

이런 점에서 볼 때 국가 차원의 지원시스템 구축이 요구될 수밖에 없는 겁니다. 일례로 임상시험을 할 때 모든 비용이 비보험으로 처리되기 때문에 엄청난 부담이 되는 데 이런 점을 감안해 의료보험 적용이라든지, 임상시험이후 5년 간의 장기추적관찰이라는 시험을 계속해야 하는 비용을 국가관리시스템으로 전환하여 지원한다든지 임상1상을 통해 안전성이 확보된 치료제에 대해 차기 임상시험 비용을 지원하거나 대출 등의 실질적인지원책이 필요하다는 것이지요. 또한 벤처캐피탈 등과 같은 투자기관의 투자확대와 제약기업에서의 적극적인 기술이전(License out) 확대 등이 필요하다 하겠습니다.
(김성환 기자)