미국 펜실베이니아대학이 뉴욕州 태리타운에 소재한 제약기업 리제네론 파마슈티컬스社(Regeneron Pharmaceuticals)과 연구‧개발 제휴계약을 체결했다고 30일 공표했다.

양측은 리제네론 파마슈티컬스 측이 개발 중인 ‘코로나19’ 예방‧치료용 이중 항체 칵테일 요법제 ‘REGN-COV2’(카시리비맙+임데비맙)에 아데노 연관 바이러스(AAV) 운반체를 적용해 비강분무제로 개발을 진행하기 위해 손을 잡은 것이다.

현재 ‘코로나19’를 예방하고 치료하는 데 나타내는 효과를 평가하기 위한 임상시험이 한창 이루어지고 있는 ‘REGN-COV2’는 위험도가 높고 경증에서 중등도에 이르는 일부 ‘코로나19’ 환자들에게 사용하는 용도로 지난달 21일 FDA로부터 ‘긴급사용 승인’을 취득한 바 있다.

양측간 합의로 유전자 치료제 분야의 개척자로 알려진 펜실베이니아대학 의과대학에서 유전자 치료제 프로그램을 총괄하면서 이 대학 희귀의약품센터 소장으로 재직하고 있는 제임스 윌슨 교수 연구팀이 리제네론 파마슈티컬스 측과 협력하면서 아데노 연관 바이러스 운반체를 사용해 이 칵테일 바이러스 중화항체를 비강 상피세포에 직접적으로 투여하고 효능 및 안전성을 평가하는 연구가 진행될 예정이다.

치명적인 유전성 질환들에 대응하는 유전자 치료제들에 적용되어 왔던 아데노 연관 바이러스가 현재 세계 각국에서 5,000만명 이상의 환자들에게 감염된 데다 지금까지 125만여명을 사망에 이르게 한 코로나바이러스와의 싸움에 등판하게 된다는 의미이다.

윌슨 교수는 “예방, 검사 및 치료를 위해 가장 창의적인(creative) 방법이 ‘코로나19’와의 싸움에서 요망되고 있는 상황”이라면서 “리제네론 파마슈티컬스 측인 도출한 초기 임상자료를 보면 이 항체 복합요법제가 증상을 치료할 뿐 아니라 감염된 환자들의 중증도를 낮추는 데 도움이 될 수 있을 것으로 입증됐다”고 상기시켰다.

이에 따라 우리는 새로운 전달 메커니즘을 통해 이 항체 칵테일 요법제의 바이러스 중화역량을 이용하면서 ‘코로나19’를 예방하는 데 도움을 줄 수 있게 되기를 바란다고 윌슨 교수는 덧붙였다.

윌슨 교수는 “이 같은 용도에 아데노 연관 바이러스를 이용하면 1회 투여만으로 감염이 이루어지는 부위인 비강 점막에서 항체들이 지속적으로 발현될 수 있게 된다”면서 “기존의 백신들과 비교했을 때 아데노 연관 바이러스를 이용한 항체 전달법이 신속한 반응을 이끌어 낼 수 있을 뿐 아니라 시간이 흐름에 따라 투여받은 환자에게서 면역계 반응 증강에 의존해야 할 필요도 없을 것”이라고 설명했다.

이 같은 장점은 고령자들이나 최일선에서 활동해 신속한 보호를 필요로 하는 의료인 등과 같이 면역계 약화에 직면할 수 있는 이들에게 대단히 매력적인 부분이라고 윌슨 교수는 강조했다.

윌슨 교수는 유전자를 세포에 전달하는 방법을 개발하는 데 주력하고 있는 학자의 한사람이다.

펜실베이니아대학 유전자 치료제 프로그램 연구실을 이끌면서 영장류 조직에서 아데노 연관 바이러스 계열의 바이러스들을 발견하고 건강한 DNA를 적절한 세포에 전달할 수 있도록 하는 데 매진해 왔다.

오늘날 바이러스 운반체로 가장 빈도높게 사용되고 있는 아데노 연관 바이러스 운반체 또한 윌슨 교수 연구팀에 의해 개발되어 희귀질환들을 치료하는 데 사용되고 있다.

지난해 5월에는 윌슨 교수팀의 연구성과를 기초로 노바티스社가 최초의 척수성 근위축증 치료제 ‘졸겐스마’(Zolgensma: 오나셈노진 아베파보벡-xioi)가 FDA의 허가를 취득한 바 있다.

윌슨 교수팀이 분리한 아데노 연관 바이러스가 ‘졸겐스마’의 초기 개발단계에서 중요한 역할을 했기 때문.

아울러 제약업계에서 최소한 90건의 전임상 단계 개발 프로그램과 40건의 임상개발 프로그램이 윌슨 교수의 아데노 연관 바이러스 운반체를 사용하고 있다.

리제네론 파마슈티컬스社의 크리스토스 키랏수스 감염성 질환‧바이러스 운반체 기술 담당부사장은 “리제네론 파마슈티컬스 연구진이 SARS-CoV-2를 효과적으로 차단하기 위해 카시리비맙과 임데비맙을 선택한 것”이라며 “지금까지 확보된 유망한 임상자료에 우리는 대단히 고무되어 있다”고 밝혔다.

그는 뒤이어 “지금과 같이 대단히 파괴적인 질환을 종식시키는 데 도움을 주기 위해 첨단과학을 이용하는 과정에서 우리는 세계 각국의 환자들에겟서 괄목할 만한 효과를 발휘할 수 있으리라 기대되는 아데노 연관 바이러스 등의 대체 전달 메커니즘을 탐색하게 된 것을 기쁘게 생각한다”고 덧붙였다.

지금까지 연구된 바에 따르면 아데노 연관 바이러스는 체내에 항체들을 주입하는 데 내구력 있는 방법의 하나가 될 수 있을 것임이 입증된 상태이다.

아데노 연관 바이러스의 유전체에 형질전환 세포들의 핵 부분에서 치료항체가 안정된 상태를 유지할 수 있도록 암호화한 내용이 내포되어 있기 때문.

현재까지 진행된 임상시험에서 카시리비맙과 임데비맙은 정맥주사제 또는 피하주사제로 투여했을 때 항체 수치가 1개월 이상 지속적으로 유지된 것으로 나타났다.

리제네론 파마슈티컬스 측이 도출한 전임상 시험 자료에서 이 항체 칵테일 요법제가 동물실험에서 감염을 예방할 수 있는 것으로 입증되었음을 근거로 윌슨 교수 연구팀은 아데노 연관 바이러스를 1회 투여하는 치료법이 장기간 동안 정맥주사 또는 피하주사 투여경로와 유사한 수준의 예방효과를 나타낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.

리제네론 파마슈티컬스 측 연구진은 항체 칵테일 요법제를 개발하는 과정에서 코로나바이러스의 돌기 단백질에서 핵심적인 수용체 결합부위와 비 경쟁적으로(non-competitively) 결합하는 바이러스 중화항체들이라는 점에 주목하고 카시리비맙과 임데비밥을 선택한 것이다.

한편 윌슨 교수와 펜실베이니아대학 유전자 치료제 프로그램 및 리제네론 파마슈티컬스 측의 연구‧개발 제휴는 2단계에 걸쳐 진행될 예정이다.

첫 번째 단계는 몸집이 큰 동물실험 모델을 적용해 아데노 연관 바이러스를 사용해 항체들을 투여하고 효과를 검증하는 챌린지 시험(challenge study)으로 이루어지게 된다. 실험동물들에게 항체 칵테일 요법제를 아데노 연관 바이러스를 사용해 전달한 후 코로나바이러스에 노출시키는 방식의 연구를 진행한다는 것.

여기서 성공적인 결과가 도출된 경우 양측은 임상시험 계획서(IND)를 FDA에 제출해 승인을 요청할 계획이다.

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