방사선 치료의 부작용인 신장 섬유화증에 엠피레귤린의 발현을 억제·섬유화증 발생 저해
신장 섬유화증 만을 타깃으로 하는 치료제가 전무한 상황에서 고무적인 성과
[바이오타임즈] 바이오니아 자회사 써나젠테라퓨틱스가 개발한 섬유화증 신약후보물질인 ‘SAMiRNA-AREG’가 방사선에 의한 신장 섬유화증 개선에 효과가 있음이 입증됐다.
써나젠테라퓨틱스는 자사 연구팀의 ‘전신 방사선-유도 섬유화증 억제 후보물질’ 연구 논문이 미국 방사선연구학회 공식 저널 레디에이션 리서치(Radiation Research) 2022년 5월호에 등재되었으며, 연구의 우수성을 인정받아 논문 표지를 장식했다고 25일 밝혔다.
바이오니아는 섬유화에 중요한 역할을 하는 엠피레귤린(AREG, Amphiregulin) 전체 유전자 염기서열을 분석해, 가장 효능이 있는 후보물질을 선별해 SAMiRNA-AREG를 발굴했다. SAMiRNA-AREG는 바이오니아가 자체 개발한 RNAi 치료제 플랫폼 기술 SAMiRNA™(Self-Assembled-Micelle RNAi)를 이용해 개발해 온 신약후보물질이다. 폐 섬유화에 치료 효과가 있음을 입증한 바 있으며, 현재 임상 1상을 추진 중이다.
RNAi(RNA interference, 리보핵산 간섭) 치료제 플랫폼 기술은 DNA에 저장된 유전 정보를 전달해 단백질을 생성하는 RNA를 이용해 문제 유전자의 발현을 막는다. 즉, RNAi는 질병을 유발하는 특정 단백질이 만들어지지 않도록 사전에 차단해 병을 치료하는 3세대 신약 기술이다. 질병을 일으키는 유전자 염기서열을 알아내면 해당 유전자의 발현을 억제하는 방식으로 치료제를 만들 수 있게 되는 것이다.
SAMiRNA™는 바이오니아가 자체 개발한 세계 유일의 네이티브 siRNA/miRNA를 전달하는 단일 분자 나노입자 형태의 RNAi 치료제 플랫폼 기술이다. 비변형 RNA 양 말단에 친수성 물질(Hydrophilic Polymer)과 소수성 물질(Hydrocarbon)을 접합하기 때문에 수용액상에서 자발적으로 미셸 형태의 자가조립 나노입자를 형성하게 된다.
이러한 차별화된 특성으로 인해 기존 RNAi 치료제가 가지고 있는 낮은 전달효율 및 안정성, 선천면역 반응 유발 등의 한계점을 극복해 염증 및 암 조직으로 효과적으로 전달되고, 한 달 이상 효과가 지속하는 우수한 RNAi 치료제 물질로 평가받고 있다.
◇방사선 치료의 부작용인 신장 섬유화증에 엠피레귤린의 발현을 억제·섬유화증 발생 저해
방사선치료는 수술, 항암 치료와 더불어 3대 암 치료 중 하나로 꼽히지만, 암세포뿐만 아니라 주위 정상 세포에도 영향을 미쳐 간혹 부작용이 발생하기도 한다. 또한 원자력 관련 시설 사고로 인해 인체가 방사능에 피폭될 수 있다.
방사선에 의해 나타나는 만성 부작용 가운데 대표적인 것이 섬유화증이다. 섬유화증은 만성염증 반응 과정에서 기관이나 조직에 과도한 섬유성 결합조직이 형성되는 질환으로, 이 과정에서 조직이 딱딱하게 굳어지며 장기가 제 기능을 못 하게 되어 사망에까지 이르게 하는 증상이다. 그러나 현재는 효과가 제한적인 소수의 증상 완화제만 있을 뿐, 근본적인 치료제는 없다.
신장 섬유화증은 신장 기능이 서서히 줄어드는 질환으로, 전 세계적으로 신장 질환을 가진 환자는 5억 명 이상(성인 10명 중 1명)인 것으로 알려져 있다. 시장조사기관 리포트링커(Report Linker)는 전 세계 만성 신장 질환 시장 규모가 연평균 6.5%로 크게 성장해 2027년에는 146.7조 원에 이를 것으로 내다봤다.
이번 연구에서는 실험용 쥐에 전신 방사선을 조사하고 24주가 경과했을 때 폐, 간, 비장 등의 장기에서는 섬유화가 유발되지 않고, 신장에서 섬유화 인자들의 발현이 증가했다. 엠피레귤린(AREG·Amphiregulin) 유전자를 표적하는 섬유화증 신약후보물질 ‘SAMiRNA-AREG’은 질환이 발생한 장기로 전달돼 엠피레귤린의 발현을 억제하고 섬유화증의 발생을 저해한다.
즉, SAMiRNA-AREG는 EGFR(상피세포 성장인자 수용체)의 리간드(생체 외부의 신호를 생체 내부로 전달 역할을 하는 수용체에 특이적으로 결합하는 물질)이자 섬유화의 핵심 인자로, 신장 섬유화증의 발생 기전에 중요한 역할을 하는 엠피레귤린 유전자의 활성을 억제해 섬유화증의 발현을 저해한 것이다.
써나젠테라퓨틱스 연구팀은 “전신 방사선-유도 신장 섬유화증 실험용 쥐 모델에서 표적 유전자인 엠피레귤린이 과발현되었다”며 “SAMiRNA-AREG를 이용해 엠피레귤린 발현을 억제했을 때 섬유화 발생이 줄어들었다는 점에서 그 의의가 있다”고 말했다.
◇신장 섬유화증 만을 타깃으로 하는 치료제가 전무한 상황, 신약 개발 과정 가속화할 것
업계에서는 이번 연구 결과가 신장 섬유화증 만을 타깃으로 하는 치료제가 전무한 상황에서 고무적인 성과일 뿐만 아니라, 심장병과 같은 방사선으로 인한 여러 부작용을 예방할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 시사했다는 평가다.
섬유화증은 폐, 신장, 간 등 20여 장기에서 유발되며, 명확한 발병 원인이 밝혀지지 않고 근본적인 치료제가 없는 난치성 질환으로, 효과적인 치료제 개발 시 블록버스터 혁신 신약으로 등극할 것으로 기대된다.
회사 관계자는 “JP모건 헬스케어 및 바이오 유럽행사 이후 당사의 신약 파이프라인에 대해 글로벌 빅파마들의 관심이 더 높아졌다”며, “현재 보스톤에 거점을 두고 글로벌 파트너링 업체들과 활발한 미팅이 진행되고 있어 전체적인 신약 개발 과정이 가속화될 것이라 기대된다”고 밝혔다.
한편, 써나젠테라퓨틱스는 본 연구 내용으로 2022 한국화생방방어학회 춘계컨퍼런스에서 우수포스터상을 수상했다.
[바이오타임즈=정민구 기자] news@biotimes.co.kr
