산화세륨 나노입자 연구, 뇌혈관 질환 효과 입증 발표
CX213, 돼지 지주막하출혈 모델 이용한 효과 검증에 초점
[바이오타임즈] 뇌졸중은 우리나라에서 암과 심장 질환에 이어 3번째로 흔한 사망 원인으로 꼽힌다. 뇌졸중은 뇌경색, 뇌출혈 등을 통틀어 일컫는데, 뇌에 혈액을 공급하는 뇌혈관이 막히거나 터지는 질환을 의미한다. 뇌혈관이 막히는 경우는 뇌경색, 터질 경우에는 뇌출혈로 보면 된다.
한국건강관리협회에 따르면 암이 국내 사망률 1위를 차지하고 있으나, 단일 질환으로는 뇌졸중이 1위를 차지한다. 뇌졸중의 20%를 차지하는 뇌출혈은 뇌경색에 비해 사망률이 높다. 특히 뇌출혈에 속하는 지주막하출혈은 목숨을 잃을 수 있는 가장 위험한 뇌혈관 질환 중 하나로 꼽힌다.
본지는 지주막하출혈 치료제 개발에 앞장서고 있는 ‘세닉스바이오테크’에 주목했으며, 이승훈 대표의 이야기를 담았다.
한국, 뇌졸중(지주막하출혈) 발생률 높아
우리나라 지주막하출혈 발생률은 세계적으로도 높은 편이다. 건강보험심사평가원 자료에 의하면지난 2017년 3만 명의 이상의 새로운 환자가 발생했으며, 전 세계 지주막하출혈 환자는 440,395명으로 예측된다.
대한뇌졸중학회의 보고서에 따르면 2014년 기준 뇌졸중 환자 100명 중 76명이 뇌경색, 15명이 뇌내출혈, 9명은 지주막하출혈이었다. 지주막하출혈은 대부분 뇌동맥 파열로 인해 발생하고 있는데, 1/3가량은 뇌동맥 파열 후 즉사하며 나머지 1/3은 병원 이송 중 또는 병원에서 사망하는 것으로 알려졌다.
현재 임상에서는 지주막하출혈의 원인이 되는 동맥류를 수술이나 중재 시술로 폐색하는 방법만 인정되고 있다. 이 방법들은 추가적인 출혈을 막는 역할만 할 뿐, 높은 지연성 뇌경색으로 인한 신경학적 손상 유발과 위험 감소를 위해 지주막하출혈에 혈관 연축을 예방하는 ‘니모디핀(Nimodipine)’ 외에 약물이 전무하다.
지주막하출혈 치명률의 원인인 ‘혈액에 의한 염증’에 대해서는 치료 방법이 없어 치료제의 미충족 수요가 매우 높은 질환이다. 다국적 제약회사에서 기존 약물의 적응증 변경을 통한 신약개발을 추진 중이지만, 초기에 염증 억제를 위한 항산화 치료제는 없는 상황이다.
세계 최초 ‘나노자임’ 신약 상용화 목표
지주막하출혈 치료제를 개발 중인 세닉스바이오테크는 지난 2016년 11월에 설립됐다. 회사 파이프라인의 주요 성분인 산화세륨과 실리카를 세상에 소개한다는 의미를 품은 채 등장했다.
세닉스바이오테크는 산화세륨(Cerium oxide: 세리아, ceria)의 나노입자를 주성분으로 강력한 항산화 효과를 가진 ‘나노자임’ 신약을 세계 최초로 상용화하기 위해 설립한 회사다.
2011년부터 산화세륨 나노입자를 연구하며 세계 최초로 뇌경색(Angewandte Chemie, 2012년), 뇌출혈(Nano Research, 2017년), 지주막하출혈(Stroke, 2018년)에서 효과를 입증한 연구 결과를 발표한 바 있는데, 이를 상용화하기 위해 설립한 것이 세닉스바이오테크다.
나노자임은 체내에서 기존에 존재하는 생체 효소 역할을 대체하도록 인공적으로 만든 무기물질 나노입자다. 나노자임 연구는 학문적으로 활발하지만, 다른 질환에 아직 상용화된 사례가 없다. 이런 상황에서 세닉스바이오테크가 세계에서 처음 임상 적용 및 상용화를 추진하고 있다.
이승훈 대표는 세닉스바이오테크를 설립 후 벤처 기업으로서 별다른 활약을 펼치지 못했다. 그러던 중 2018년 11월, 기존에 보유하던 PCT 특허 기간 만료로 해외 특허 진출을 결정해야 하는 상황이 발생했다. 이에 따라 수천~수억 원이 필요해진 당시 적극적으로 투자를 유치하기로 하면서 본격적으로 회사가 성장하게 됐다.
지주막하출혈 위한 나노자임 신약 ‘CX213’
세닉스바이오테크가 개발 중인 첫 번째 신약은 CX213다. 산화세륨 나노입자를 환자에게 사용할 수 있도록 최적의 사이즈로 균일하고 안전하게 제작, 특수한 코팅을 한 것이 특허 핵심이다.
타깃 질환은 지주막하출혈이다. 해당 질환은 국내에서 해마다 약 2만 명 이상의 환자가 발생하며 사망률은 50%에 이를 정도로 심각한 질환이다. 임상에서는 병원 도착 후 추가적인 출혈을 막기 위한 수술이나 시술을 적용하고 있다. 하지만 사망의 큰 이유 중 하나인 혈액에 의한 뇌염증에서는 치료제가 없는 상태다.
CX213은 이를 치료하기 위해 개발된 신약으로 본 연구팀의 동물 실험에서는 대조군에 비해 4배 이상 생존율을 향상시키는 결과를 보여줬다. 또한, 무기물질 나노입자 치료제인 CX213은 새롭게 주목받는 신의료 영역인 나노촉매의학의 결정체인 나노자임 신약이다.
본 연구진은 CX213의 지주막하출혈 연구 결과를 2018년 2월 미국 로스앤젤레스 컨벤션센터에서 개최된 국제뇌졸중학회(2018 International Stroke Conference)에서 구연 발표하고 단 한 팀만 수여하는 최고기초과학상(Basic Science Award)을 수상하는 영예를 얻었다.
뿐만 아니라 2019년 7월 대교, 원익, 아주, CKD 벤처캐피탈로부터 40억 원의 시드머니를 유치한 바 있으며, 그해 11월 보건의료기술 사업화 공로로 보건복지부장관 표창, 2020년 4월 보건복지부 첨단의료기술개발 신약개발과제(총연구개발비 16.3억 원)에 선정되기도 했다.
- Interview ｜ 세닉스바이오테크 이승훈 대표
Q. 사업 운영에서 어려웠던 면은?
“나노자임 신약으로 식약처 담당자와 상담하면서 매우 당황한 경험이 있다. 나노입자 관련 규정이나 법규가 없다 보니 식약처 입장에서 가이드할 근거 자료나 지원 대책이 전무한 상태였다. 국내 식약처의 신약 관련 업무 처리가 미국, 유럽보다 지체되는 것을 알고 있던 상황에서 소극적인 대처는 신약으로 성장하려는 바이오벤처 회사에 큰 위험요인이 될 것으로 판단했다. 이에 국내 식약처의 프로세스를 따르기보다 SK바이오팜, 헬릭스미스 등의 사례를 벤치 마크하여 미국 FDA로 바로 진출하기로 했다.”
Q. 투자 유치는 어땠나?
”GLP 전임상 시험을 수행하는 데 20억 원가량이 필요한데, 초기 바이오벤처가 TIPS 등을 통해 유치할 수 있는 자금은 5~7억 원 정도가 한계였다. 대규모 자금을 끌어올 능력이 있는 일부 벤처캐피탈은 아직 신약 관련 마일스톤 달성이 미진하다는 이유로 투자에 주저했다. 이 과정에서 미래 가치를 알아본 벤처캐피탈로부터 40억 원의 시드머니를 유치하면서 겨우 숨통이 트이게 됐다.”
Q. 어떤 요인이 긍정적으로 작용한 것으로 보나?
“▲뇌졸중을 전공으로 하는 현역 임상의사가 직접 설립했다는 점, ▲나노자임의 연구 성과를 세계적으로 인정받은 연구팀이라는 점, ▲약물 치료제가 전무한 지주막하출혈을 타깃 질환으로 설정, ▲CX213 성과를 특허와 논문으로 순차적으로 진행하며 국제적으로 인정받은 점, ▲다양한 신약의 임상시험 경험이 많은 CEO(신약 성공의 가장 큰 허들인 임상시험 디자인의 전문가) 등의 강점을 지닌 것이라고 생각한다.”
Q. 올해 집중하려는 부분은?
“올해는 CX213의 GLP 독성검사와 PK/PD 검사의 완료, 돼지 지주막하출혈 모델을 이용한 대형동물에서 CX213의 효과 검증에 집중할 계획이다. 또한, 허혈성 뇌졸중, 심장마비로 인한 뇌손상, 폐손상 및 급성 폐렴, 장기 파열로 인한 복막염, 뇌염, 수막염 등 CX213의 적응증 확대 및 특허 보강에도 노력할 방침이다.
아울러 ▲나노조영제, ▲뇌실질출혈 및 외상성 뇌/척수손상 적용 나노자임, ▲새로운 약물전달체(DDS) 확립, ▲동시 진단/치료 신약 개발(theragnostic drug) 등 새로운 파이프라인의 확립과 더불어 추가 파이프라인 확보를 위한 브릿지 투자 유치에 힘쓸 예정이다.”
Q. 궁극적인 목표라고 한다면?
“우리는 지주막하출혈의 최초 치료 약물로 인정받을 수 있도록 최선의 노력을 기울이고 있다. 나노자임을 파이프라인으로 하는 세계 최초의 바이오벤처 회사로서 10년 이내에 유니콘 회사로 자리매김하고 20년 이내에 세계 10대 제약회사로 성장하는 것이 목표다.”
- 이승훈 대표는…
서울대학교 의과대학을 졸업한 후 서울대학교병원 신경과 임상교수로 2005년부터 부임해 현재까지 재직 중이다. 뇌졸중 전공인 그는 대한신경과학회 향설학술상(2010년), 서울대학교병원 심호섭의학상(2011년), 제46회 유한의학상 대상(2013년), 과학기술정보통신부 이달의과학기술자상(2013년), 보건복지부장관표창(보건의료기술 사업화 공로)(2019년) 등을 수상했다.
또한 그는 대한뇌졸중학회, 대한고혈압학회, 한국지질동맥경화학회의 이사 및 평의원 역임하며 현재 Journal of Clinical Neurology의 editorial board, 미국심장학회 석학회원(Fellow of American Heart Association), 한국뇌졸중의학연구원 원장, 서울대학교병원 전임상실험실장을 지내고 있다.
[바이오타임즈=박세아 기자] news@biotimes.co.kr
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