[바이오타임즈] 최근 백신 주권 확보를 위해 mRNA(메신저 리보핵산) 백신 생산 기술 개발과 확보에 국내 바이오기업들이 적극 나서고 있다.

화이자나 모더나 코로나19 백신과 같은 mRNA 백신을 개발하기 위해서는 △불안정한 mRNA를 가공하기 위한 캡핑 기술 △mRNA를 안전하게 체내의 세포 속으로 안전하게 전달할 수 있는 보호막인 LNP의 소재 개발 △유전체를 LNP 입자에 균일하게 봉입해 대량으로 양산할 수 있는 양산제조기술이 필요한 것으로 알려졌다.

이 중 양산제조기술은 mRNA와 지질 나노입자의 배합 비율과 이를 대량으로 양산할 수 있는 설비의 제작과 운영을 말한다. 현재 캡핑 기술과 소재 기술은 국내 연구진과 기업이 자체 개발과 라이선스를 통해 확보했다. 하지만 고효율의 LNP 봉입 기술과 양산제조기술은 부재한 상황이다.

그런데 인벤티지랩(대표 김주희)이 마이크로플루이딕스 기술을 적용해 mRNA(메신저 리보핵산) 백신 생산에 필요한 LNP(지질 나노입자) 봉입 제조기술을 확보했다고 4일 밝혔다.

RNA 유전체를 탑재한 LNP를 균등한 크기로 제조하면서 유전체를 95% 이상의 높은 수율로 봉입할 수 있다는 설명이다.

이 회사는 어제 대웅제약, 위더스제약과 탈모치료 장기지속형 주사제 개발에 협력한다는 소식을 전한 기업이다.
 

◇세계 최초 마이크로플루이딕스 기술을 DDS에 접목, 의약품 제제화 성공

인벤티지랩은 마이크로플루이딕스 기술을 약물전달체(DDS)에 접목해 세계 최초로 의약품 제제화 기술에 적용하고, 대량생산이 가능한 양산제조 시스템을 자체 구축한 DDS 플랫폼 기반회사이다.

회사는 설립 초기부터 마이크로플루이딕스 기반의 미소구체의 CMC 기술 확보와 제조 및 양산기술에 기반한 파이프라인 확장에 주력해 왔다.

마이크로플루이딕스라는 기술은 mRNA가 LNP와 균일하게 결합하는 역할을 한다. 수백 마이크로미터(μm) 이하의 작은 미세유로에 지질입자와 mRNA를 흘리면, 지질입자가 mRNA 주변을 둘러싸 구형의 LNP 구조체를 만들어내는 것이다. 인벤티지랩은 자체 보유한 마이크로플루이딕스를 활용해 실험한 결과, mRNA를 95~98% 가두는 LNP 구조체를 만드는 데 성공했다.

특히 캡핑 기술은 국내 연구진이 확보했지만, 인벤티지랩과 같이 98% 수율에 달하는 LNP 구조체를 만들어내는 기술과 대량 양산을 할 수 있는 기반 기술을 가진 국내 기업은 없다.

마이크로플루이딕스는 미국 등 백신 선진국에서는 산업 표준으로 지정돼 있을 만큼 LNP 대량 생산에는 꼭 필요한 핵심 기술이지만, 그동안은 실험실의 연구장비 또는 진단기기로만 활용됐다. 마이크로플루이딕스 기술을 약물전달체(DDS)에 접목해 이를 기반으로 의약품을 개발하고, 대량생산이 가능한 양산제조 시스템을 자체 구축한 기업은 인벤티지랩이 유일한 것으로 알려졌다.
 

◇마이크로플루이딕스 기술로 mRNA LNP 입자를 코로나 백신 캡슐화 용도로 활용 가능

인벤티지랩의 설명에 따르면 기존 장기지속형 주사제 제형 개발의 경우, 실험실 수준의 제제와 양산제제에서의 약물의 품질 차이가 극심하다는 한계가 있었다. 인벤티지랩은 신규 제조공정으로 마이크로플루이딕스 기술을 채택하고, 이를 100% 내재화해 랩스케일부터 양산시스템까지 자체적으로 구현하는 실적을 확보했다. 또한 보유 기술을 바탕으로 폴리머 기반 서방형 동물약, 인의약품 주사제의 GMP수준의 양산 시스템을 구축하여 임상용 약품 제조를 완료한 경험과 노하우를 보유하고 있다.

인벤티지랩은 150nm 사이즈의 RNA가 함입된 LNP 입자 생산실험 결과 PDI 0.1 수준의 균일한 사이즈, 타깃 RNA의 함입율 95~98%에 도달한 데이터를 확보했다.

생산실험을 통해 제조한 LNP 입자를 극저온 투과 전자현미경으로 촬영한 결과, 일정한 구형의 입자 형상 및 안정적인 내부구조를 가진 것을 확인할 수 있었다. 이 실험 결과로 인벤티지랩은 자체 보유한 마이크로플루이딕스 기술로 mRNA LNP 입자를 코로나 백신 및 단백질 의약품의 캡슐화 용도로 활용할 수 있음을 확인했다.

또한, 제조한 LNP 입자의 균일성 및 봉입률이 글로벌 해외 기업 대비하여 동등한 수준이라는 것도 확인할 수 있었다.

인벤티지랩은 그동안 마이크로플루이딕스를 의약품 개발에 활용해 온 경험을 바탕으로 mRNA 백신 국산화에 적극적으로 동참할 계획이다.

인벤티지랩 김주희 대표는 “이제 백신 위탁생산만으로는 팬데믹 대응에 한계가 있으며 결국 자체 개발을 통한 백신 주권 확보만이 답이다”라며 “LNP의 개발은 원료물질과 제조공정 모두 양산 스케일로 준비되고 최적화돼야 한다. 오랜 시간 마이크로플루이딕스 기술 개발에 집중해 온 인벤티지랩이 국내외 관련 기업들과 적극적인 공동연구개발을 통하여 mRNA LNP 대량생산시스템을 구현하고 백신의 자국화 생산에도 기여할 계획”이라고 말했다.

[바이오타임즈=김수진 기자] sjkimcap@biotimes.co.kr

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