마이크로바이옴 신약이 나오기 위해선 ▷제조품질관리(CMC) ▷약물의 작용기전 규명(MOA) ▷야생균주(wild type)의 기능 유지가 관건이라는 전문가 의견이 나왔다.

이대목동병원은 지난 4일 온라인과 오프라인을 통해 '여성질환과 마이크로바이옴'을 주제로 심포지엄을 개최했다. 이날 심포지엄에선 유방암, 조산, 대장암 등 다양한 여성질환과 관련된 마이크로바이옴 연구 뿐만 아니라, 실질적으로 마이크로바이옴이 하나의 산업으로 자리잡기 위해서 어떤 노력이 필요할 지 전문가들 간 논의가 이뤄졌다.

우선 다른 약물과 개발 마찬가지로 마이크바이옴 신약개발 역시 CMC 등 품질관리를 위한 다양한 장치를 사전에 염두에 두고, 개발에 임해야 한다는 의견이 나왔다. 그러나 막상 임상시험계획승인(IND)을 받기 위해서 식품의약품안전처가 요구하는 서류가 부족한 회사도 많다는 지적이다.

다양한 마이크로바이옴 신약개발 컨설팅을 맡고 있는 박순희 바이오웨이브 대표는 "몇몇 회사를 컨설팅 해 보니, 연구자들이 규제과학의 언어를 인지하지 못하는 경우가 꽤 있었다"며 "임상시험을 위한 IND를 받을 때, ▷동물실험의 비임상 자료 ▷GLP 기관의 비약리독성 자료 ▷균주 관련된 품질관리(QC) 자료 ▷전임상 결과를 바탕으로 한 임상시험 계획 수립의 과정 등이 필요하다"고 설명했다.

실제로 미국 식품의약국은 지난 2018년 마이크로바이옴 신약개발을 위한 임상시험에 대한 가이드라인을 발표했으며, 식약처 역시 이러한 가이드라인 내용을 토대로 심사가 이뤄진다. 국내에서 임상시험 승인을 받기 위해서는 ▷의약품심사부 소화계약품과 ▷세포유전자치료제과(유전자 변형 균주를 사용할 경우) ▷바이오생약심사부 생물제제과(미생물 품질심사를 보는 곳)에서 심사를 받아야 한다. 

즉, 국내에서는 국내 법과 규정에 따라 의약품 심사는 크게 의약품심사부 소화기약품과가 주도하지만, 전문성 심사를 위해 생물제제과와 세포유전자치료제의 검토와 의뢰를 받을 수 있다.

마이크로바이옴 신약개발을 할 때, 중복된 질환이나 타겟에 대한 임상을 피해야 한다는 의견도 나왔다.

박 대표는 "이미 마이크로바이옴 관련 글로벌 임상시험이 수백건이 넘어가고 있다"며 "우리나라 회사 역시 이러한 중복 타겟 파이프라인으로 경쟁하고 있는데, 이럴 경우 글로벌 경쟁력을 확보하기 쉽지 않다"고 말했다. 이어 "우리도 마이크로바이옴 연구기관과 회사가 컨소시엄을 구성해 글로벌에서 경쟁력 있는 타깃에 집중해서 신약개발에 도전해야 한다"고 제안했다.

실제로 지난달 10일 세레스테라퓨틱스(SERES Thereapeutics)는 C.difficile 감염증에 대한 경구용 마이크로바이옴 치료제 후보물질 'SER-109'에 대한 3상 임상시험에서 통계적으로 유효한 결과를 발표하고, FDA와 신약허가신청(BLA)를 위해 논의할 것이라고 밝혔다. 이처럼 좀처럼 속도가 나지 않던 마이크로바이옴 글로벌 신약개발 연구들도 긍정적인 성과를 보이고 있어, 우리나라도 차별화 전략을 세우지 않으면, 글로벌 경쟁력을 얻기 쉽지 않은 상황이 됐다. 이제 마이로바이옴도 기초연구를 넘어 개발을 위한 연구로 점점 위치를 옮겨가고 있다.

학계와 산업계가 협력할 수 있는 구심점이 필요하다는 목소리도 높았다. 박상민 팜스빌 이사 역시 산업계와 학계가 컨소시엄을 구성해 최적의 산업화 전략을 갖춰야 한다고 강조했다.

박 이사는 "마이크로바이옴의 경우 대량생산, 규제 등의 이슈로 산업화를 위한 장벽이 아직 존재한다"며 "학계가 기업과 연계해 이런 산업화 문제를 어떻게 풀어나갈 수 있을지 최적의 산업화 전략을 짤 수 있는 컨소시엄을 구성해야 한다"고 말했다.

박준형 쓰리빅스 대표이사는 신약개발을 위한 적절한 타깃과 적응증을 발굴하기 위해서는 마이크로바이옴 관련 유전체연구(omics)를 위한 협력의 중요성도 필요하다고 말했다. 이러한 연구를 통해 약물의작용기전(MOA)를 밝히는 게 필요하다는 것이다.

박 대표는 "미국의 경우 오믹스 연구와 마이크로바이옴 연구가 비교적 잘 연계돼 있는 반면, 국내는 이러한 경향을 잘 따라가기 어렵다"며 "마이크로바이옴에 대한 분자생물학적 기전을 규명하는 다양한 연구를 위해 병원, 기초연구기관, 회사의 연계가 필요하다"고 말했다. 이어 "병원은 직접 약물이 쓰이는 곳이나 환자와 정상인의 마이크로바이옴을 비교 해나가는 데 최적의 장소이기 때문에, 병원이 선도해 약물개발을 선도해 나가는 방안도 고려해야 할 것"이라고 덧붙였다.

마이크로바이옴의 신약개발에서 특정 균주가 가진 기능을 대량생산 과정에서 유지하기 어렵다는 보다 실무적인 어려움과 관련된 목소리도 있다. 

이성희 일동제약 중앙연구소 선임연구원은 "마이크로바이옴 치료제 개발을 위해서는 특정 균주를 직접 치료제로 활용해야 하는데, 특정 균주가 질병 치료를 하는 기능이 있다는 것을 규명하고, 이를 분리해서 배양하면, 어느 순간 그 기능이 사라지는 경우도 종종 있다"고 지적했다.

그러면서 이 연구원은 "원래 인간의 몸 속에서 특정 기능을 하던 균주를 배양하고, 연구하다 보면 기능이 사라지는 것은 자연스러운 현상인데, 산업화 수준으로 가려면 배양과 대량생산 과정에서도 균주의 (치료 관련) 기능을 유지하는 것이 관건"이라고 덧붙였다.

조인호 이대서울병원 첨단의생명 연구원장 역시 줄기세포치료제 개발과 마찬가지로 마이크로바이옴 신약개발 역시 쉽지 않을 것이라는 의견을 제시했다.

조 연구원장은 "줄기세포치료제와 마찬가지로 마이크로바이옴 신약 역시 약으로 개발하는 것이 쉽지 않다는 것을 알았다"며 "CMC 기반이 부족한 것은 물론이고, 마이크로바이옴 자체가 인종, 나이에 따라 매우 성질이 다르기(heterogeneous)때문에 CMC 구축이 더욱 어려울 것"이라는 의견을 밝혔다.

그러면서 그는 "마이크바이옴 역시 세포(cell)과 마찬가지로 배양 과정에서 효과가 떨어지는 문제가 있으며, (기능이 발현될 수 있는)최적의 조건으로 배양하기 위해서는 환경을 모두 정해야 하는데, 우리 몸속 환경을 이런 식으로 통제(control)할 수 없을 것"이라고 했다. 이어 "가령 항암제와 항체 의약품을 먹으면 몸 속 마이크로바이옴 환경이 달라질 텐데, 이런 환경을 고려한 마이크로바이옴 약물 개발 연구가 중요할 것"이라고 덧붙였다.

한편, 산업통상자원부와 식품의약품안전처는 '휴먼마이크로바이옴 상용화제품 기술개발 사업'을 진행할 계획이라고 밝혔다. 이 사업은 지난해 6월 예비타당성조사기회연구 사전협의를 시작으로, 지난달 13일 예비타당성 2차 조사가 신청됐다.

2022년부터 2028년까지 총 7년간 약 2949억원 규모로 진행될 예정인 이 사업 내용은 ▷상용화제품 기술개발(의약품, 건강기능식품, 진단제품) ▷상용화 인프라(cGMP생산시설 구축, 공정 및 품질관리 시스템, Germ Free ABSL3 실험동물실 구축, 기업지원 센터 구축) 두 부분으로 이뤄져 있다. 휴먼마이크로바이옴 상용화 센터도 건립될 예정이다.