날로 기대 커지는 'RNA 치료제'‥성장 기회 잡으려면

상온에서도 향상된 '안정성' 확립해야‥빅파마들의 '투자 지속성'도 중요

박으뜸 기자 (acepark@medipana.com)2022-02-09 06:04


[메디파나뉴스 = 박으뜸 기자] 'RNA 치료제'에 대한 기대가 날로 커지면서, 제약사들의 투자가 기하급수적으로 늘어났다.

DNA 치료제는 잠재적으로 숙주 세포의 게놈과 통합(integration)될 위험 및 안전성 문제가 있다. 그러나 RNA 치료제는 이러한 위험 요소가 없어 DNA 치료제보다 안전하다고 간주된다.

또한 DNA 기반 치료제는 세포의 세포질과 핵막을 관통해야 하는 반면, RNA 치료제는 세포질에 들어가기만 하면 세포 내 단백질의 활성을 조절할 수 있다. 이에 RNA 치료제는 일반적으로 저분자로 약물을 투여할 수 없는 표적 분자에 작용할 수 있다.

RNA 치료제는 유연성도 갖고 있다. 개인맞춤형 치료제와 같이 진화하는 표적에 적응하거나 코로나19와 같은 병원체 변이를 다루기 위해 신속하게 수정할 수 있다.

동시에 RNA 치료제는 단백질 치료제(단일클론항체 등) 및 저분자화합물에 비해 빠르게 개발할 수 있고 개발 비용이 상대적으로 저렴하다.

생명공학정책연구센터의 '글로벌 RNA 치료제 개발 현황 및 산업 동향'에 따르면, RNA 치료 분야는 앨나일람(Alnylam Pharmaceuticals), 아이오니스(Ionis Pharmaceuticals), 사렙타(Sarepta Therapeutics)가 리더로 꼽힌다.

최근엔 mRNA 백신과 관련해 모더나(Moderna Therapeutics), 큐어백(CureVac), 바이오엔테크(BioNTech)와 같은 새로운 회사가 코로나19 기간 동안 막대한 자금을 유치했다.


RNA 치료제는 DNA의 유전 정보를 바꾸지 않은 채, 세포 내 단백질의 활성을 조절한다. RNA 치료제는 크게 ▲mRNA ▲RNA 간섭 및 활성화 ▲RNA 압타머 ▲RNA 안티센스 올리고뉴클레오티드로 나눌 수 있다.

mRNA는 DNA의 정보가 단백질로 전달되는 과정에서 아미노산으로 표현되는 역할을 담당한다. 이 전령 RNA(mRNA)를 활용해 다양한 희귀유전, 대사 및 신경 질환에 대한 백신 또는 치료 단백질에 대한 항원을 표현하고 있다.

2019년까지 mRNA 백신 임상시험은 암에 집중돼 있었다. 그런데 2020년에는 감염성 질환 임상이 크게 늘어났다.

암을 타깃으로 개발 중인 mRNA 백신은 대부분 초기 단계로 더디게 진행되고 있으나, 코로나19 백신은 1년도 채 되지 않아 긴급사용을 위한 승인을 받았다. 이와 같은 신속성과 유연성, 면역원성에 대한 장점을 기반으로 mRNA 백신 기술의 혁신성이 부각되고 있다.

하지만 mRNA는 비교적 많은 사용량이 단점으로 꼽혔다. 특히 기존 백신에 비해 초저온의 저장과 유통을 필요로 하는 열 안정성이 한계점으로 언급된다.


RNA 간섭(RNA interference, RNAi)은 siRNA(small-interfering RNA) 또는 miRNA(micro RNA)와 같은 비암호 RNA(non-coding RNA)에 의해 매개되는 단백질의 발현 조절 프로세스이다.

2018년 8월, FDA는 유전성 트랜스티레틴 아밀로이드증이라는 희귀질환 치료를 위해 최초의 RNA 간섭 기반 치료제 '온파트로'를 승인한 바 있다.

RNAi는 외부 병원체의 침입을 막는 자연적인 메커니즘이다. siRNA는 특정 타깃 유전자의 발현을 억제하지만, miRNA는 다양한 타깃 유전자에 적용할 수 있다.

siRNA는 생체 내 표적을 위한 전달 인자를 필요로 하며, 효과적인 전달을 위해 GalNAc Conjugates, 리포좀, 엑소좀 등을 활용하고 있다. miRNA는 아직 상용화된 치료제는 없지만, 난치성 질환의 진단/예후 바이오마커 및 맞춤형 치료제로 개발되고 있다.

RNA 활성화(RNA activation)는 유전자를 활성화하는 RNAi에 반대 되는 과정이다.

압타머(Aptamer)는 특정 표적 분자를 결합할 수 있는 짧은 단일 가닥 RNA다. RNA의 서열 정보가 아니라 3차원 구조를 이용한 RNA 치료제라고 정리된다. 작은 크기, 높은 안정성, 유연한 구조, 쉽고 빠른 제조, 낮은 면역원성 등과 같은 장점이 있다.

안티센스 올리고뉴클레오티드(antisense oligonucleotide, ASO)는 3D 구조로 접혀 표적 단백질을 결합할 수 있는 뉴클레오티드의 단일 가닥 폴리머다. mRNA의 염기 서열과 상보적인 염기 서열을 만들어 표적 단백질 기능을 억제한다.

RNA ASO 기반 기술을 활용한 치료제에는 아이오니스의 '스핀라자'가 있다. 스핀라자는 2016년 12월, FDA로부터 척수성 근위축증(Spinal muscular atrophy, SMA)에 승인됐다.

현재 RNA 치료제는 상온 저장과 운반 기술 및 지질 나노입자 제형에 대한 개발 요구가 상당한 편이다. 이에 관련 기술 거래가 증가했다.

이 중에서도 초저온 저장 문제를 해결하는 것이 많은 제약사들의 우선순위로 놓여 있다. 따라서 상온에서도 향상된 안정성을 가진 차세대 제형이 요구된다.

RNA 치료제가 유망한 분야임은 부정할 수 없다. 그렇지만 전문가들은 '투자 지속성'이 앞으로의 관건이라고 바라봤다.

과거 2000년대 RNA 치료제에 상당한 투자가 이뤄졌지만, 빅파마는 임상 및 상업적 성공의 부족을 이유로 RNA 치료제를 개발하는 회사와의 파트너십을 종료하기도 했다.

이후 RNAi 치료제가 승인되며 다시금 관심을 얻게 됐지만, 여전히 항체 및 저분자화합물과 같은 다른 바이오의약품에 비해 투자가 부족한 실정이다.

다행히 mRNA 백신이 안전성과 유효성, 생산 측면에서 훌륭한 결과를 입증함으로써 신뢰도가 올라갔다.

생명공학정책연구센터 관계자는 "RNA 치료제는 가장 빠르고 유망한 생물학적 치료법 중 하나로 여겨진다. 코로나19 mRNA 백신의 성공으로 인해 많은 이해 관계자가 투자를 이어가고 있다"고 말했다.

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