지놈앤컴퍼니 “마이크로바이옴 신약, 균 수만으론 부족” GEN-001 임상서 과제 확인

GEN-001·아벨루맙 병용 2상 ORR 19%…면역항암제 치료 경험군 37.5% CFU 기반 생균 수 측정만으로 치료 활성 평가 한계, 유세포분석법 개발 추진 환자별 장내 환경·치료 이력이 반응 좌우, 대사체 기반 예측 바이오마커 검증 과제

지놈앤컴퍼니 김혜림 마이크로바이옴연구소장이 ‘KIC 2026’에서 발표하고 있다.©약업신문=허지수 기자

지놈앤컴퍼니 김혜림 마이크로바이옴연구소장.©약업신문=허지수 기자

마이크로바이옴 치료제 성공은 단순한 균주 발굴이나 생균 수 확보가 아니라 실제 치료 효과를 내는 생물학적 기능과 반응 환자군을 정확히 찾아내는 데 있다. 살아있는 미생물의 특성과 환자별 장내 환경에 따라 치료 반응이 크게 달라지는 만큼, 균주의 효력 평가 고도화와 예측 바이오마커 확보가 임상 성공을 좌우할 핵심 과제로 부상했다.

지놈앤컴퍼니가 마이크로바이옴 면역항암 치료제 후보물질 ‘GEN-001’의 임상개발 경험을 바탕으로 균주의 생물학적 활성 평가와 반응 환자군 선별의 중요성을 강조했다. GEN-001은 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 단일 균주를 활용한 생균치료제(Live Biotherapeutic Product, LBP)다. 마이크로바이옴(microbiome)은 장·피부 등 특정 환경에 서식하는 미생물 군집과 그 유전정보 등을 뜻한다.

지놈앤컴퍼니 김혜림 마이크로바이옴연구소장은 14일 서울 롯데호텔에서 열린 ‘2026 KoNECT 임상시험 국제 콘퍼런스(KIC 2026)’의 ‘첨단 기술을 활용한 임상시험 고도화’ 세션에서 ‘마이크로바이옴 기반 신약 개발: 임상적 적용, 한계 및 향후 과제’를 주제로 발표했다.

KIC 2026은 보건복지부와 식품의약품안전처, 국가임상시험지원재단(KoNECT)이 공동 주최한 국제 행사로, 13일부터 15일까지 개최됐다. 올해 12회째를 맞아 인공지능(AI), 실제임상자료(RWD), 분산형 임상시험(DCT) 등 임상개발의 주요 현안을 다뤘다.

지놈앤컴퍼니는 항체약물접합체(ADC)와 면역항암제를 비롯해 마이크로바이옴 기반 생균치료제 등을 개발하는 바이오기업이다. 임상데이터·다중오믹스(multi-omics) 기반 플랫폼 ‘지노클(GNOCLE)’을 활용해 신규 타깃도 발굴하고 있다. 다중오믹스는 유전체·전사체·단백질체·대사체 등의 데이터를 통합 분석하는 방법이다.

GEN-001 병용 2상 ORR 19%…환자별 반응 차이 관찰

GEN-001과 독일 머크(Merck KGaA)의 PD-L1 억제제 아벨루맙을 병용한 임상 2상에는 2차 이상의 표준치료에 실패한 PD-L1 양성 진행성 위암 또는 위식도접합부 선암 환자 42명이 참여했다.

2025년 11월 확정된 최종 임상시험 결과, 고형암 반응 평가기준(RECIST) v1.1에 따라 평가한 결과 8명에서 부분반응(PR)이 나타나 객관적반응률(ORR)은 19.0%였다. ORR은 사전에 정한 평가기준에 따라 완전반응(CR) 또는 부분반응(PR)을 보인 환자의 비율이다.

하위군 분석에서는 이전에 면역항암제 치료를 받은 환자 8명 중 3명이 부분반응을 보여 ORR 37.5%를 기록했다. 다만 대조군이 없는 단일군 연구이고 소규모 하위분석이어서, 병용요법의 우월성이나 면역항암제 내성 극복을 확정할 수는 없다.

김 소장은 “동일한 생균치료제를 투여하더라도 환자의 생물학적 환경에 따라 임상 결과가 달라질 수 있다”고 설명했다.

CFU 기반 평가 한계…균 수 넘어 치료 활성 검증 필요

집락형성단위(Colony-Forming Unit, CFU)는 정해진 배양 조건에서 집락을 형성할 수 있는 생존 미생물의 수를 추정하는 지표다. 살아 있어도 해당 조건에서 집락을 형성하지 않는 균은 측정에서 빠질 수 있다.

김 소장은 “미생물이 살아 있다는 것과 체외에서 배양 가능하다는 것은 명확히 다르다”며 “CFU만으로는 미생물의 생존 상태를 완전히 설명하기 어렵다”고 말했다.

이어 “동일한 CFU를 가진 생균치료제라도 미생물의 투여 후 상태나 대사 활성에 따라 생물학적 기능과 효능이 달라질 수 있다”고 설명했다.

지놈앤컴퍼니는 CFU로 파악하기 어려운 균의 생존 상태를 평가하기 위해 유세포분석(flow cytometry) 기반 분석법을 개발하고 있다. 유세포분석은 개별 세포의 광산란·형광 신호 등을 측정하는 방법으로, 적절한 염색법을 활용하면 세포의 생존 상태를 분석할 수 있다.

김 소장은 “이 방법 역시 세포의 생존 상태를 평가하는 데는 도움이 되지만, 치료 활성과 연계해 효과를 분석하는 연구는 아직 미비한 상태”라고 말했다. 이어 “균주의 작용기전에 기반한 생물학적 활성 평가법을 개발하고 검증해야 한다”고 강조했다.

반응 예측 바이오마커 탐색…환자 선별 활용은 검증 과제로

생균치료제는 같은 균주를 투여해도 환자의 장내 미생물 구성과 면역·대사 상태, 기존 치료 이력에 따라 반응이 달라질 수 있다.

김 소장은 “효과가 있는 균주를 발굴하는 것뿐만 아니라, 어떤 환자에게 이 균주를 투여할 것인지 이해하는 것이 중요하다”고 말했다.

지놈앤컴퍼니는 GEN-001 임상에서 치료 반응과 관련된 대사 특성을 찾기 위해 대사체 분석(metabolomics)을 진행했다. 대사체 분석은 검체에 포함된 여러 대사물질의 구성과 양을 조사하는 방법이다.

대사체 분석에 포함된 반응군 5명과 비반응군 18명을 비교한 결과, 반응군에서 특정 대사물질의 농도가 더 높은 양상이 나타났다.

김 소장은 “이 결과만으로 해당 대사체를 예측 바이오마커라고 결론 내릴 수는 없다”며 “추후 연구를 통해 검증할 수 있다고 생각한다”고 밝혔다.

생균치료제는 투여 후 일정 기간 생존하며 대사물질을 생성하고, 주변 환경에 따라 대사 활성과 유전자 발현이 달라질 수 있다. 이 과정에서 환자의 장내 미생물 및 면역·대사 상태와 상호작용한다.

김 소장은 “이러한 특징은 생균치료제의 중요한 장점이 될 수 있지만, 동시에 치료 효과를 예측하고 관리하기 어렵게 만드는 원인이기도 하다”고 말했다.

이어 “마이크로바이옴 치료제 개발의 미래는 단순히 새로운 균주를 발굴하는 데 있는 것이 아니라, 균주의 생물학적 특성을 정확히 이해하고 실제 환자에서 재현성 있는 치료 효과로 연결하는 데 있다”고 강조했다.

‘2026 KoNECT 임상시험 국제 콘퍼런스’ 현장.©약업신문=허지수 기자