국내 바이오기업인 애스톤사이언스는 위암 환자를 위한 DNA 기반 암 치료용 백신을 만들고 있다. 위암·유방암 치료 후보물질은 글로벌 임상 2상을 진행 중이고, 난소암 치료 물질은 오는 7월 임상 2상을 신청할 계획이다. 암 백신은 DNA를 기반으로 하며, mRNA 백신과 비교해 생산 비용이 낮고 안정성 측면에서도 차별점이 있어 상용화 성공 여부에 관심이 높다.
“개발 속도가 가장 빠른 위암 치료용 백신은 오는 2028년 허가받을 것으로 기대하고 있습니다.”

애스톤사이언스는 국내에서 치료용 암 백신 개발 속도가 가장 빠른 바이오기업으로 꼽힌다. DNA를 활용해 위암·유방암 환자를 위한 백신을 개발하고 있다. 위암 치료용 백신은 현재 글로벌 임상 2상에 진입했고, 내년 상반기에는 총 3개의 암 백신 후보물질을 임상 2상에 올린다는 계획이다. 이는 DNA 기반 암 치료 백신으로, 글로벌 시장에서 모더나가 개발하고 있는 mRNA 암 백신과는 다르다.

지난 6월 9일 애스톤사이언스 부설연구소가 자리한 경기도 하남시 현대지식산업센터에서 정헌 대표를 만났다. 정헌 대표는 가톨릭중앙의료원에서 임상의로 근무하다 이후 미국 제약사 MSD와 삼성바이오에피스 등으로 옮겨 신약 개발 업무를 담당했다. 2018년 애스톤사이언스를 설립했고, 2021년 신헌우 대표를 영입해 현재 각자 대표를 맡고 있다.

회사의 주력 신약은 암 백신이다. 정헌 대표는 “암 백신이 주력 약물이고 저분자화합물 등 다양성을 갖추기 위한 포트폴리오를 꾸리고 있다”면서 “현재 개발 단계가 가장 진전된 후보약물은 AST-301, AST-201, AST-021p 등 3가지”라고 설명했다. 이 중에 AST-301은 HER2(세포표면 단백질) 항원을 발현하는 DNA 기반 암 치료 백신이다. 현재 유방암과 위암으로 나눠 각각 적응증에 대한 임상시험을 진행하고 있다.

미국, 유럽, 호주, 대만 등에서 임상시험을 실시하고 있고, 국내 임상은 별도로 진행하지 않는다.

정 대표는 “AST-301은 위암, 유방암에 대해 임상 2상을 진행 중이고, AST-201은 오는 7월 임상 2상을 신청할 계획이다. AST-021p는 임상 1상에서 마지막 환자까지 모집을 완료해 올해 1상을 마치고 내년 초에 임상 2상에 돌입할 예정”이라며 “내년 상반기에는 임상 2상을 진행하는 약물이 총 3가지가 된다”고 강조했다. 이어 “AST-301은 위암 임상시험에 대한 데이터가 먼저 나오고, 유방암 임상은 상대적으로 시간이 더 걸릴 것”이라면서 “임상 규모는 큰데, 유방암 특성상 환자를 모집하기가 쉽지 않다는 제약이 있다”고 덧붙였다.“개발 속도가 가장 빠른 위암 치료용 백신은 오는 2028년 허가받을 것으로 기대하고 있습니다.”

애스톤사이언스는 국내에서 치료용 암 백신 개발 속도가 가장 빠른 바이오기업으로 꼽힌다. DNA를 활용해 위암·유방암 환자를 위한 백신을 개발하고 있다. 위암 치료용 백신은 현재 글로벌 임상 2상에 진입했고, 내년 상반기에는 총 3개의 암 백신 후보물질을 임상 2상에 올린다는 계획이다. 이는 DNA 기반 암 치료 백신으로, 글로벌 시장에서 모더나가 개발하고 있는 mRNA 암 백신과는 다르다.

지난 6월 9일 애스톤사이언스 부설연구소가 자리한 경기도 하남시 현대지식산업센터에서 정헌 대표를 만났다. 정헌 대표는 가톨릭중앙의료원에서 임상의로 근무하다 이후 미국 제약사 MSD와 삼성바이오에피스 등으로 옮겨 신약 개발 업무를 담당했다. 2018년 애스톤사이언스를 설립했고, 2021년 신헌우 대표를 영입해 현재 각자 대표를 맡고 있다.

회사의 주력 신약은 암 백신이다. 정헌 대표는 “암 백신이 주력 약물이고 저분자화합물 등 다양성을 갖추기 위한 포트폴리오를 꾸리고 있다”면서 “현재 개발 단계가 가장 진전된 후보약물은 AST-301, AST-201, AST-021p 등 3가지”라고 설명했다. 이 중에 AST-301은 HER2(세포표면 단백질) 항원을 발현하는 DNA 기반 암 치료 백신이다. 현재 유방암과 위암으로 나눠 각각 적응증에 대한 임상시험을 진행하고 있다.

미국, 유럽, 호주, 대만 등에서 임상시험을 실시하고 있고, 국내 임상은 별도로 진행하지 않는다.

정 대표는 “AST-301은 위암, 유방암에 대해 임상 2상을 진행 중이고, AST-201은 오는 7월 임상 2상을 신청할 계획이다. AST-021p는 임상 1상에서 마지막 환자까지 모집을 완료해 올해 1상을 마치고 내년 초에 임상 2상에 돌입할 예정”이라며 “내년 상반기에는 임상 2상을 진행하는 약물이 총 3가지가 된다”고 강조했다. 이어 “AST-301은 위암 임상시험에 대한 데이터가 먼저 나오고, 유방암 임상은 상대적으로 시간이 더 걸릴 것”이라면서 “임상 규모는 큰데, 유방암 특성상 환자를 모집하기가 쉽지 않다는 제약이 있다”고 덧붙였다.

“개인 맞춤형 mRNA 백신과 비용, 접근성 차이 있어”

그렇다면 암 백신은 체내에 어떻게 작용할까. 코로나19 백신으로 널리 알려진 mRNA 예방 백신 작동 원리와는 차이가 있다. 그는 “코로나19로 백신이 대중에게 잘 알려졌는데, 암 백신은 치료 백신이라 예방백신과 작동 원리가 다르다. 예방 백신은 체내에서 항체가 생성되는 원리이고, 치료용 암 백신은 암세포를 제거할 수 있는 면역세포(T세포)를 활성화하는 방식”이라고 설명했다.

또 그는 “예방 백신은 바이러스에 있는 항원으로 주사제를 만들고, 암 백신은 암세포 항원을 사용한다”면서 “암 백신 중에서도 개인 맞춤형 백신은 환자 개개인의 개별 암세포 항원으로 백신을 제조하지만, DNA 기반 백신은 암세포의 공통항원을 사용하기 때문에 맞춤형 백신이 아니다”라고 말했다.

글로벌 선두 업체인 모더나의 mRNA 암 백신과 작용 방식도 구분된다. 정 대표는 “모더나는 mRNA를 이용해서 항원을 전달하고, DNA는 플라스미드나 펩타이드로 항원을 전달하는 방식이라 mRNA가 코로나19에서 사업성을 인정받은 기술이기 때문에 이를 적극 활용하고 있다. 하지만 아직 암 백신으로는 검증이 안 된 기술이기 때문에 상대적으로 생산하기 쉬운 플라스미드를 사용하는 것”이라고 말했다.

이어 “최근 트렌드에 따라 진보된 기술로 받아들여서 mRNA를 개인 맞춤형으로 사용하는 것이고, 우리는 시장성을 염두에 두고 만든 약을 대량 생산해서 편하게 쓸 수 있도록 접근성 있는 약물로 가는 게 목표이기 때문에 맞춤형은 뒤로 미뤄둔 것”이라고 덧붙였다.

물론 mRNA와 기존의 DNA 백신 기술에는 장단점이 있다. “코로나 백신은 많은 사람이 맞았기 때문에 안전성이 입증된 상태고, 플라스미드는 상대적으로 다수의 사람이 아직 접종한 것은 아니기 때문에 안전성 입증 면에서 차이가 있다. 생산 과정과 단가 면에서도 기존 플라스미드가 훨씬 낫다. mRNA를 만드는 것은 쉬운데 지질막 기술을 획득하는 게 어렵고 이를 혼합하는 과정에도 비용이 많이 들기 때문에 약의 단가가 높을 수밖에 없다.”

다만 코로나19 백신은 팬데믹 속에서 정부의 전폭적인 지원을 받은 예외적인 경우여서 의약품 단가를 측정하기는 어렵다. 하지만 기존 백신과 비교하면 상대적으로 생산 비용이 훨씬 많이 든다.

정 대표는 “DNA 기반 백신은 훨씬 가격이 싸고 안정성 측면에서 우위에 있다. 여기서 말하는 안정성은 안전성과는 다른 개념인데 플라스미드가 두 가닥이기 때문에 헝클어질 염려가 없다. 약물 유효기간이 11년 이상 지속 가능하다”면서 “mRNA 백신은 지질이 포함되어 있기 때문에 유효기간이 길지 않다. 지속 기간은 2~3년 정도다. -80도까지 냉동 상태로 보관해야 하기 때문에 보관이나 물류 비용 등에서 보면 플라스미드 DNA가 훨씬 유리하다”고 말했다.

플라스미드 DNA 백신의 단점은 체내에서 두 번의 과정을 거쳐야 한다는 점이다. mRNA 백신은 그보다 훨씬 간단하다. 그는 “플라스미드 DNA 백신은 체내에서 생성 과정과 약물 투여시 효과 측정이 복잡하다. 이론적으로는 약물 전달의 효용성이 떨어진다고 볼 수 있다”고 말했다.

mRNA 백신은 최근 트렌드인 면역항암제 카티(CAR-T)와 유사한 방식이라고 볼 수 있다. 개인 맞춤형으로 제조하는 미래 기술이지만, 생산 기간이 길고 가격대가 높은 탓에 환자들이 혜택을 보기 어렵다는 단점이 있다.

정 대표는 “카티 세포는 기존 항암치료보다 효과가 30~40% 이상 증가했고, 이 중에 60% 정도가 치료 효과를 유지했다”면서 “카티 치료제는 면역세포인 T세포에 인위적으로 유전자를 조작한 키메릭 항원 수용체를 달아 다시 환자에게 주입해 암세포를 파괴하는 항암제다. 일부 혈액암을 대상으로 활용하고 있고 환자가 병원에 입원해야 해서 비용이 많이 든다는 게 단점이다”라고 설명했다.

카티 치료제는 ‘기적의 치료제’라고도 불리는 면역 항암제다. 카티 세포는 환자의 T세포에 일종의 내비게이션을 달아 암세포를 찾아서 달라붙도록 설계했다.

대표적인 개인 맞춤형 치료제이며, 면역세포가 암세포만 정확하게 표적하면서 체내 정상세포 손상을 최소화하는 효과를 낸다. 기존보다 부작용을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 치료를 받아야 할 환자의 혈액에서 추출한 면역세포를 활용해 개별 환자를 위한 약물이기도 하다. 다만 1회 투약만으로 치료 효과를 내기 때문에 원샷 치료제로도 불린다.

개인 맞춤형 치료제의 가장 큰 문제는 접근성이다. 의료는 접근성이 중요한데 맞춤형 치료제는 비용은 물론 관련 의료 시스템을 갖추는 데도 제약이 많기 때문이다. 정 대표는 “개인 맞춤형 치료제가 미래 기술이라고도 할 수 있지만, 맞춤형으로 갈수록 비용이 많이 들어가고 보관 환경이나 턴어라운드 타임 등의 제약으로 암환자 입장에서는 불안감이 높아질 수밖에 없다. 이 부분을 어떻게 컨트롤하고 의료 시스템을 뒷받침해 나갈지가 관건이라고 할 수 있다”고 말했다.

대량생산이 가능하고, 접근성이 높은 ‘오프더셸프(기성품)’의 대표적인 약 아스피린 등이 인류에 이로운 치료제이자 필요한 약이라는 게 정 대표의 철학이다.

암 백신 시장의 추세는 예방에서 치료로 바뀌고 있다. 정 대표는 “가다실 등 자궁경부암 백신은 암 원인 바이러스가 있고, 명확한 바이러스 항원이 있는 경우에는 예방 백신 개발에 쉽게 접근할 수 있다. 하지만 일반적인 암은 대부분 환경적 요인이나 유전자 돌연변이 등이 주요 변수이기 때문에 치료 백신을 개발하기가 어렵다. 따라서 예방 백신 시장은 더는 확대되기 어렵고, 암 치료제 시장은 치료 백신 확장 여부와 요구에 따라 시장 사이즈가 달라질 수 있을 것”이라고 설명했다.

그는 회사의 후보 물질 기술이전과 관련해 “현재 투자금을 받아서 다국적 임상을 진행하고 있지만 현실적으로 임상 3상은 국내에서 진행하기가 어렵다. 모더나도 암 백신 3상 비용으로 수천억원을 투입하는 것으로 안다”면서 “글로벌 2상까지 마치면 기술이전을 진행하기 위해 현재 빅파마들과도 논의를 진행 중”이라고 답했다.

- 장봄이 기자 jang.bomyi@joongang.co.kr _ 사진 최영재 기자