"객관적 효능평가, 우리가 책임진다" 디티앤씨알오, 안 질환 분석 깊이를 더하다

[인터뷰] 효능평가센터, 안 질환 시험 책임지는 서윤희 센터장과 박여진 팀장 만나다 해부학 기반 질환 모델 구축 및 고해상도 조직·분자 분석 역량으로 차별화된 효능평가 수행 기전 맞춤 정량 분석과 글로벌 규제 수준 데이터 제공까지…전주기 통합 시험 서비스 제공

(왼쪽부터)디티앤씨알오 효능평가센터 서윤희 센터장, 유효성시험 3팀 박여진 팀장.©약업신문

“눈은 한 사람의 삶을 바꾸는 창입니다. 그 소중한 창을 지키기 위해 우리는 단 하나의 신호도 놓치지 않는 정밀한 시험으로 책임을 다하겠습니다.” -디티앤씨알오 효능평가센터 서윤희 센터장.

“한 사람의 빛을 되찾는 데 기여할 수 있다면, 그 자체로 우리의 연구는 충분히 의미 있습니다. 앞으로도 신뢰할 수 있는 데이터로 치료제 개발의 든든한 디딤돌이 되겠습니다.” -디티앤씨알오 효능평가센터 유효성시험 3팀 박여진 팀장.

물 한 방울에 세상이 비치듯, 눈은 작지만 온몸의 건강과 삶의 질을 비추는 창이다. 신경과 혈관, 면역 반응이 정교하게 얽힌 이 섬세한 감각기관을 지키기 위한 치료제 개발은 결코 단순하지 않다. 망막의 한 층, 신경세포의 한 신호까지도 놓치지 않는 정밀한 분석과 병리기전의 실타래를 푸는 과학적 통찰이 동시에 요구된다. 

디티앤씨알오(Dt&CRO) 효능평가센터는 바로 그 교차점에서 안 질환 치료제의 비임상 여정을 책임지고 있다. 숙련된 해부학 기반의 동물 모델 구축부터 고해상도 조직 분석, 작용기전 검증까지. 과학과 정성을 함께 품은 이들의 시험은 새로운 치료 가능성의 문을 열고 있다.

약업신문은 최근 용인시 처인구 디티앤씨알오 효능평가센터를 찾아, 안 질환 비임상시험의 정밀한 설계와 분석을 이끄는 서윤희 센터장, 박여진 팀장을 만나 이들이 어떻게 과학적 통찰과 해부학적 전문성을 결합해 새로운 치료제 개발의 기반을 다져가고 있는지 직접 들어봤다.

간단한 자기소개 부탁드린다.

서윤희 센터장: 디티앤씨알오 효능평가센터 총괄을 맡고 있으며, 20년 이상 비임상 효능시험에 종사해왔다. 현재는 디티앤씨알오 내 효능평가시험 전략을 총괄하고 있다. 디티앤씨 그룹의 전폭적인 지원 아래, 다양한 질환 모델과 분석 인프라를 바탕으로 센터를 발전시켜 나가고 있다.

박여진 팀장: 효능평가센터 유효성시험 3팀은 안 질환과 호흡기 질환에 특화된 비임상시험을 전문적으로 수행하고 있다. 안 질환 비임상시험은 마우스, 토끼 등 다양한 동물모델을 기반으로 안 질환 적응증별 실험을 진행하고 있다.

디티앤씨알오가 안 질환 분야에서 중점적으로 연구하고 있는 주요 적응증과 구축된 동물 모델 특징은 무엇인지.

박 팀장: 디티앤씨알오 효능평가센터는 현재 건성·습성 황반변성, 녹내장, 안구건조증, 당뇨망막병증 등 주요 안 질환에 대한 동물모델을 소동물과 중동물 기반으로 구축해 운용하고 있다.

소동물 모델은 주로 마우스를 기반으로 하며, 특히 황반변성 관련 비임상시험에서 핵심적 역할을 하고 있다. 건성 황반변성은 NaIO₃ 또는 MNU를 활용한 망막손상 모델을, 습성 황반변성은 레이저 유도 CNV(Choroidal Neovascularization) 모델을 이용해 질환 병태를 재현하고 있다.

특히 소동물 모델은 중동물 시험보다 상대적으로 시험 비용이 낮고 분석 주기가 짧아 빠른 검증이 가능하다는 장점이 있다. 단, 안구 크기가 작아 조직 샘플의 확보 및 조직별 분리 분석에는 고난도의 테크닉이 요구된다. 디티앤씨알오 효능평가센터에서는 이러한 제약을 숙련된 시험책임자의 정교한 해부기법을 통해 극복하고 있다.

중동물 모델은 주로 토끼를 이용한다. 인간 안구와 유사한 해부학적 구조와 크기를 바탕으로 한 임상 전이성(Translational relevance)이 매우 높다. 특히 녹내장이나 안구건조증처럼 해부학적 접근과 안압 측정, 유리체 내 약물 투여 등이 필요한 시험에서 실제 임상 설계와 유사한 조건으로 평가할 수 있다.

효능평가센터는 적응증 특성과 목적에 따라 동물 모델의 종 선택부터 시험법 설계, 조직 분석, 바이오마커 해석까지 유기적으로 통합 수행할 수 있는 시스템을 갖춘 것이 특징이다.

디티앤씨알오의 기술적 강점과 차별화된 전문성을 더 자세히 소개한다면.

서 센터장: 효능평가센터의 가장 큰 기술적 강점은 초소형 안구 조직에서도 정밀한 분석이 가능하다는 점이다. 소동물의 망막 조직은 크기가 극히 작고 신경조직 특성상 조직 분리와 슬라이드 제작 과정에서 망막 층이 맥락막에서 쉽게 탈락하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 한계는 정확한 분석을 어렵게 만드는 주요 요인이다.

디티앤씨알오는 이 한계를 해결하기 위해 안과학교실 및 조직병리 센터 등에서 직접 실무 경험을 쌓은 전문가들을 시험책임자로 배치하고 있다. 이들 전문가를 중심으로, 소동물의 안구 조직을 세부 구조별로 정밀하게 분리한 후 면역염색, 단백질 정량, RNA 분석 등을 안정적으로 수행할 수 있는 조직 분리 및 가공 기술을 확보하고 있다.

이 덕분에 소량의 시료로도 고해상도 조직 이미지와 정량 데이터를 확보할 수 있으며, 이는 특히 다기관 연구, 신약 기전 검증, 특수 세포 마커 분석 등 고정밀 분석이 필요한 경우 큰 강점으로 작용한다. 또한 디티앤씨알오는 단순 효능 평가에 그치지 않고, 시험물질의 작용기전 파악과 기전 기반 평가법 개발까지 통합적으로 수행할 수 있다는 점에서 차별화된다.

안 질환 시험 수행을 위한 장비와 분석 인프라는 어떻게 구성돼 있나.

박 팀장: 센터는 안 질환 비임상시험에 특화된 전용 분석 장비와 실험 인프라를 소동물·중동물 모델 모두를 아우를 수 있도록 완비하고 있다. 현재 보유한 핵심 장비로는 △OCT(Optical Coherence Tomography) △FA(Fluorescein Angiography) △FUNDUS 카메라 △ERG(Electroretinogram) △IOP 안압 측정기 △슬릿램프(Slit Lamp) △간접 검안경(Indirect Ophthalmoscope) 등이 있다. 대부분 임상에서 사용되는 수준의 정밀 장비로 구성돼 있다.

현재 센터에서는 이 장비들을 기반으로 연간 10건 내외의 안 질환 정밀 효능평가 프로젝트를 수행하고 있으며, 다기관 신약개발 과제부터 국내외 제약사 공동연구, 기능성 소재 기반 건강기능식품 평가 등으로도 확대하고 있다.

효능평가센터  인프라 현황.©디티앤씨알오

지금까지 수행한 시험 중 특히 기억에 남는 사례, 또는 의미 있었던 사례가 있다면.

박 팀장: 최근 국내 제약사로부터 건성 황반변성(Dry AMD) 치료 후보물질의 비임상 효능 평가를 의뢰받은 사례가 있었다. 해당 프로젝트는 소동물 모델과 in vitro 세포실험을 병행해 약물의 작용 기전을 입체적으로 검증하는 방식으로 설계됐다.

동물실험에서는 MNU 기반의 건성 황반변성 유도 모델을 사용해 RPE 세포의 퇴화와 망막 변성 진행 상황을 재현했고, 시험물질 투여 후 항산화 및 세포 보호 효과가 통계적으로 유의미하게 확인됐다. 해당 실험은 망막 두께 감소 억제, TUNEL 염색 기반 세포사멸 지표 감소, 항산화 스트레스 관련 바이오마커 개선 등을 중심으로 평가됐으며, 비교군 대비 일관된 개선 효과를 나타냈다.

in vitro 측면에서는 RPE 유래 세포주(RPE19)를 이용한 산화 스트레스 유도 실험을 통해, 해당 물질이 세포 생존율을 유지하고, 항산화 유전자 발현을 유도한다는 사실을 추가로 입증했다. 시험물질은 in vitro 세포 보호 효과와 in vivo 망막 보호 효능 모두에서 통계적으로 유의한 결과를 나타냈으며, 이중 플랫폼 기반의 기전 검증이 가능했다는 점에서 학술적, 기술적 가치가 높은 사례로 평가된다.

현재는 의뢰사 요청에 따라 이 시험 결과를 기반으로 국내외 학술지 논문 투고를 준비 중이다. 향후 기술이전이나 임상 진입을 위한 레퍼런스 자료로도 활용할 예정이다.

안 질환 치료제 개발 시, 비임상 단계에서 기업들이 특히 주의해야 할 요소는 무엇인지.

서 센터장: 안 질환은 장기 접근성, 조직 특이성, 해부학적 구조 등에서 일반적인 질환과는 다른 특수성을 지닌 영역이다. 이로 인해 비임상 단계에서 고려해야 할 사항도 훨씬 정교하고 고도화된 전략이 요구된다. 

무엇보다 약물 투여 경로 설정이 핵심이다. 전신투여(IV, SC 등)로는 눈 조직까지의 전달 효율이 낮기 때문에 후안부를 타깃으로 하는 경우에는 유리체 내(Intravitreal) 또는 망막하(Subretinal) 주사와 같은 고난도 정밀 투여 기술이 필수적이다. 투여 경로는 약물의 기전, 제형 특성, 작용 부위에 따라 달라지며, 이에 따라 시험 설계 자체가 크게 달라질 수 있다.

둘째는 양안 비교 설계(Contralateral eye design)의 활용이다. 하나의 개체에서 좌우 눈을 각각 대조군과 시험군으로 활용함으로써, 동물 간 편차를 최소화하고 데이터의 통계적 신뢰도를 극대화할 수 있다. 이는 안 질환 모델이 개체 수 확보에 제한이 있는 경우 특히 유용하게 작용한다.

박 팀장: 유전자 변형 동물모델(GEM) 또는 특수 질환 유도모델 활용 전략도 필요하다. 황반변성이나 당뇨망막병증과 같이 인간 질환의 병태생리를 충실히 모사하기 어려운 경우, 특정 유전자를 조작해 병리기전을 유도하는 방법을 추천한다.

바이오마커 기반 분석 항목을 명확히 정의하는 것도 중요하다. 단순한 조직 병리 분석에 그치지 않고, TUNEL·Caspase-3 기반 세포사멸 지표, VEGF·AGEs 수치, ERG 기반 전기생리 기능 분석 등 기전 중심의 효능지표를 정교하게 설계해야만, 글로벌 규제기관이 요구하는 전임상 데이터 수준을 충족할 수 있다.

주요 황반변성 모델의 병리기전 차이와 활용 포인트는.

박 팀장: 습성 황반변성은 CNV(망막하 신생혈관) 기반 모델로 항-VEGF 약물 평가에 적합하다. 반면, 건성 황반변성은 NaIO₃ 또는 MNU 기반 모델을 사용하며, RPE 퇴화와 점진적 세포 사멸 등 만성적 병변을 모사한다. 항산화제, 세포 보호제 등의 효능 평가에 유리하다.

당뇨병성 망막병증(DR) 모델에서 주요 평가 지표는.

박 팀장: STZ 유도 모델을 사용하며, Evans blue를 활용한 혈관 누출 분석, AGEs·VEGF 수치 측정, 망막 두께 분석, TUNEL/Caspase-3 기반 세포사멸, ERG 기반 기능 분석 등을 종합해 평가한다. 목적에 따라 항염증, 항산화, 혈관 억제 등 지표 선택이 달라진다.

중동물 기반 녹내장 모델은 어떤 점에서 활용도가 높은가.

박 팀장: 토끼 녹내장 모델은 약물 전달 시스템과 망막 보호제의 임상 적용 가능성을 검증하는 데 매우 유용하다. 사람과 유사한 해부학 구조로 되어 있어 안압 조절 기전 약물 등의 전임상 검증에 적합하다.

질환 기전 분석이나 작용기전 검증 등, 효능평가를 넘어서는 확장 분석까지도 지원하는지.

서 센터장: 센터는 효능 평가에 그치지 않고, 질환의 병리기전 해석과 작용기전 확인을 위한 확장형 분석 서비스도 통합적으로 제공하고 있다. 초기 파이프라인의 작용기전 정립부터 기술이전 및 임상 진입을 위한 데이터 보강까지 폭넓은 목적에 활용할 수 있다.

분석 범위는 △단백질 기반의 ELISA 분석법 개발 및 검증 △PCR 기반 유전자 발현 분석 및 분포시험법 △면역원성 확인(anti-drug antibody, ADA) △바이오마커 동정 및 트래킹 시스템 구축 등으로 구성돼 있다. 시험물질의 특성과 기전, 표적 조직에 따라 맞춤 설계가 가능하다.

단백질·펩타이드 기반 바이오신약의 경우, ELISA 키트를 활용한 정량 분석은 물론, 의뢰사의 후보물질 특성에 맞춘 신규 항체 개발 및 검출 시스템 세팅까지도 지원하고 있다. 유전자 및 세포치료제는 qPCR 기반의 벡터 분포 확인(Biodistribution), 발현 양상 분석, Copy number 측정 등도 가능하며, 필요 시 조직 슬라이드 기반 IHC(Immunohistochemistry) 방식도 적용할 수 있다.

특히 이러한 분석법은 일부 시험기관에서는 기초적인 분석 결과 제공에 그치는 경우가 많다. 그러나 디티앤씨알오는 시험법 자체를 설계·개발하고, 전주기 시험계획 안에 통합해 제공할 수 있다는 점에서 차별화된다. 이는 곧 시험 의뢰사가 별도 시험법을 구축할 필요 없이, 하나의 CRO 내에서 통합 서비스를 누릴 수 있다는 의미이다.

특히 센터는 모든 분석 과정을 식품의약품안전처 GLP(우수시험실운영기준) 수준의 문서화 체계와 SOP(표준작업지침서) 관리하에 운영하고 있다. 이에 따라 향후 미국 FDA와 유럽 EMA 등 글로벌 규제기관 가이드라인에 적합한 비임상 패키지 데이터도 준비할 수 있다.

향후 안 질환 분야에서 확장하고자 하는 적응증 및 분석 기술 플랫폼은.

서 센터장: 현재 효능평가센터는 기존 황반변성, 녹내장, 당뇨망막병증 외에도 다양한 안 질환 적응증으로의 확장을 준비하고 있다. 특히 임상에서 수요가 꾸준히 증가하고 있는 시신경 질환 영역을 겨냥해 수술 기반 시신경 손상 모델을 개발할 계획이다. 이 모델은 외과적 접근을 통해 시신경의 직접적 손상을 유도하고, 이후 치료제의 신경 보호 및 재생 효과를 정밀하게 평가할 수 있도록 설계할 예정이다.

또한 기존의 약물 유도 모델을 보완하기 위해 소동물 대상 안구건조증 수술모델도 신규 구축할 계획이다. 이는 마우스나 랫트 등 소동물의 누선 제거술 등 외과적 수술 기법을 활용해 안구건조증의 병태생리를 보다 안정적이고 재현성 있게 유도할 수 있으며, 점안제 등 다양한 국소 약물의 효능을 실제 임상 환경에 근접한 조건에서 평가하는 데 유리하다.

두 모델 모두 향후에는 맞춤형 약물 전달 플랫폼이나 세포·유전자 치료제의 전임상 평가를 위한 기반으로도 활용될 수 있도록 정교한 표준화와 분석 체계 구축을 함께 추진하고 있다.

효능평가센터 안 질환 시험 및 기술력.©디티앤씨알오