인트론바이오, 대장암 모델 독소제어 실증시험 성공-미국 특허출원

' IMPATM 파지 엔지니어링 기술', Payload된 대장암 콜리박틴 독소표적 실증 성공 세균박멸 -독소제어 ‘이중 표적 치료법’ 성공가능성 제시.. PoC 입증 등 전임상 돌입 계획

최근 밥상에 자주 오르는 쌈 채소, 상추에서 대장암을 유발할 수 있는 특정 유전형 대장균이 검출돼 소비자들 불안감이 커지고 있다.

이들 중 특히, ‘pks+ E. coli'라고 불리는 대장균 위험성이 커지고 있다.  이 균은 장내에서 독성 물질을 생성해 DNA 손상 (ICLs, Interstrand Cross-Link)을 유발해 DSBs (Double Strand Breaks)를 일으키게 되며, 장기적으로 대장암 발병 위험을 높일 수 있다는 연구 결과들이 Nature(2023년)를 비롯해 다수 보고되는 가운데, 인트론바이 (대표 윤경원)가 대장암 치료에서 ‘ IMPATM’라는 파지 엔지니어링(Phage Engineering) 기술을 적용해 마이크로바이옴 항암제 새로운 가능성을 제시했다.

회사는 장내세균을 타깃하는 파지리아 (PHAGERIAⓇ) 면역치료제를 개발해 왔으며, 자체 개발한 ’IMPATM 파지 엔지니어링 기술‘을 통해 대장암 주요 원인 물질로 알려진 콜리박틴(Colibactin) 독소를 효과적으로 제거하는 물질이 Payload된 신약 후보물질을 확보하고 관련 미국 특허를 출원했다고 5일 밝혔다.

‘IMPATM (Intelligent Modular Phage Assembly)’ 파지 엔지니어링 기술은, 기존 ‘로봇 박테리오파지’라 불리던 기술명을 이번 미국 특허출원을 계기로 구체적으로 재명명한 것으로,모듈 파지 (Modular phage, Mock-up Phage)에 Payload할 수 있도록 하는 박테리오파지 엔지니어링 기술이라는 의미를 부여했다.

회사 측에 따르면 이번 성과는 인트론바이오가 트랜스포존 뮤타제네시스 (Transposon Mutagenesis) 및 크리스퍼/카스 ( CRISPR/Cas) 등의 포워드/리버스 제네틱스 (Forword/Reverse Genetics) 기술과 AI-주도 분석 (AI-driven Analysis) 역량을 융합해, 다양한 유용 물질에 대한 Payload 가능성을 탐색해 온 노력 결실이다. 

특히, 대장암 발병에 깊숙이 관여하는 콜리박틴 독소를 표적으로 하는 Payload를 박테리오파지 표면에 성공적으로 탑재하고, 그 효능까지 세계적으로 최초 확인했다는 점에서 의미가 크다.  대장암 유발 주범으로 꼽히는 pks+ E. coli을 효과적으로 제거하고  동시에 이 균이 분비하는 독성 물질까지 무력화하는, 즉 ’세균박멸‘ 및 ’독소제어‘라는 ’이중 표적 치료법 (Dual Targeting Therapeutics)‘을 제시하고, 콜리박틴의 대장암 유발 검증, 모듈 파지의 대장암 유발 억제능 검증, 더 나아가 콜리박틴 제거능 실증 등  IMPATM 파지 실증시험에 성공하면서 관련 특허를 확보하게 됐다고 회사 측은 설명했다. 

회사 관계자는 “ 이번 개발 핵심은 박테리오파지 단백질 껍질인 '캡시드 (capsid)'에 콜리박틴을 분해하는 단백질 (Colibactin-degrading protein)을 Payload로 적용했다는 점이다. 마치 '머리'에 '폭탄'을 실은 정밀 유도 미사일처럼, 엔지니어링된 박테리오파지는 pks+ E. coli에 특이적으로 감염하여 균을 사멸시키는 동시에, 캡시드에 실린 효소를 통해 균이 이미 분비한 콜리박틴 독소까지 효과적으로 제거하는 ‘일거양득’ 치료 효과를 기대할 수 있게 되는 것”이라고 설명했다. 

인트론바이오에 따르면 회사  IMPATM 기술은 타기업과는 차별성을 가진 독자적인 플랫폼 기술일 뿐만 아니라, 단순한 연구 단계를 넘어 실제 치료 효능을 가진 '약물 전달 플랫폼'으로서 실질적 가능성을 입증하는 증거로 평가받고 있다. 특히 기존 박테리오파지 기반 기술 한계점으로 지적돼 왔던, Payload 물질 탑재 시 발생하는 Payload 활성 저하 및 파지 구조적 불안정성 문제도 이번 연구를 통해 상당 부분 극복했다. 

인트론바이오 BD사업부 손지수 본부장은 “ 이번에 확보한 Payload된 엔지니어링 박테리오파지는 단순한 연구용 파지가 아닌 실용화 및 인체 분야 활용을 고려해 다양한 검증 과정을 거쳐 분리 및 선정’했으며, ‘여기에 고도 기술력이 요구되는 AI-주도 분석을 통한 개량 플랫폼 기술을 적용하고, 이를 최적화하는 데 심혈을 기울였다”며 “ 해당 기술을 다른 개발 영역까지 확장 적용해 지속적으로 개발해 나갈 것”이라고 밝혔다.

윤경원 대표는 ‘이번 성과는 박테리오파지 엔지니어링 기술의 괄목할 만한 진전일 뿐만 아니라, 인트론바이오가 보유한 다양한 박테리오파지 기반 플랫폼 기술과 융합을 통해 혁신적인 마이크로바이옴 신약 후보물질을 발굴하는 원동력이 될 것"이라며  “기존 대장암 항암제와 병용효과를 검증하는 PoC 입증 등 전임상시험을 차질없이 진행해 나갈 것”이라고 말했다. 이어  “회사 IMPATM 파지 엔지니어링 기술은 ADC 약물개발, 항암제, 백신개발 등으로 폭넓게 적용해 나갈 것이며, 해당 분야에서 글로벌 기술경쟁력을 확고히 다져 나가겠다”고 덧붙였다.