목암생명공학연구소, 국내 처음으로 美 ‘MD앤더슨암센터’와 항암제 공동연구협약 체결
이와 관련, 녹십자(대표 許日燮)는 “(재)목암생명공학연구소(소장 朴斗鴻)와 공동으로 개발한 신생혈관생성 억제 항암제인 ‘그린스타틴’에 대해 목암생명공학연구소와 미국 MD앤더슨암센터가 공동 임상이행연구 협약을 체결했다”고 6일 밝혔다.
美 텍사스주 휴스턴에 위치한 MD앤더슨암센터는 1941년 설립 후 지금까지 암환자 40만명 이상을 치료하는 등 방사선과 항암제 등의 화학요법을 이용한 암 치료에 있어 세계 최고의 전문 병원으로 평가 받고 있다. MD앤더슨암센터는 매년 12,000명 이상의 환자가 항암제 임상시험에 참가할 정도로 항암제 분야의 세계적 임상이행연구 센터이기도 하다
아직 국내에서는 낯선 임상이행연구는 이미 선진 글로벌 제약사들에게는 대형 항암 신약개발을 위한 성공의 열쇠로 인식되고 있다. 신약개발을 위해서는 막대한 비용과 시간의 투자에도 불구하고 임상2상 또는 임상3상 단계에서 실패하는 사례는 흔히 볼 수 있다. 임상이행연구는 이처럼 장기간에 걸친 험난한 신약개발 단계를 거치면서 발생할 수 있는 리스크를 최소화하고 신약개발의 성공 가능성을 극대화하기 위한 연구라 할 수 있다.
즉, 임상이행연구는 신약개발과정의 임상 전 단계 또는 임상 과정과 병행되면서 정밀한 동물실험과 임상 환자를 오가는 상호 보완적 연구를 통해 임상의 지표를 제시하여 개발 중인 항암제의 성공 가능성을 높여주고 있다. 특히 MD앤더슨암센터의 임상이행연구는 항암제 후보물질의 성공가능성을 검증받기 위해 수많은 다국적 제약사들로부터 경쟁적으로 구애를 받고 있다.
이러한 가운데 MD앤더슨암센터가 거대 다국적 제약사들 사이에서 목암생명공학연구소와 손을 잡고 ‘그린스타틴’에 대한 공동 임상이행연구를 진행하게 된 것은 그 만큼 ‘그린스타틴’의 글로벌 신약가능성과 시장성에 확신이 있었다고 볼 수 있어 그 의의가 매우 크다 할 수 있다.
‘그린스타틴’은 지난 2002년 과학기술부 G7 신기능생물소재기술개발사업의 지원을 받아 후보 물질의 도출 및 항암효능을 규명하였으며, 지난해 12월 보건복지부 신약개발사업 국제협력연구지원 과제로 선정되어 향후 6년간 총 108억원(정부 54억원, 기업 54억원) 규모의 연구지원을 받게 되었고, 이번에 MD앤더슨암센터와 공동 임상이행연구를 진행하게 됨에 따라 글로벌 신약개발으로의 가능성을 국내외로부터 입증 받게 되었다.
신생혈관생성 억제 항암제인 ‘그린스타틴’은 암세포가 성장 또는 다른 장기로 전이하는데 필요한 새로운 혈관이 생성되는 것을 억제하여 암의 성장과 전이를 획기적으로 차단할 수 있다. 암세포가 미세혈관을 생성하여 영양분과 산소를 공급 받아 성장하는 것을 근본적으로 억제할 수 있기 때문이다.
특히 이 물질은 사람의 몸 속에 이미 존재하는 유전자를 사용하여 재조합한 단백질 제제로 기존의 화학 항암제와는 달리 부작용이 거의 없다는 장점을 지니고 있어 관심을 모으고 있다.
‘그린스타틴’은 이미 2004년에 동물실험 등을 통한 항암, 암 전이 억제제로서의 연구결과가 암 연구분야의 세계적 권위지인 ‘캔서리서치(Cancer Research) 10월호에 게재되기도 했다.
목암생명공학연구소와 함께 이번 임상이행연구를 맡아 진행하게 될 MD앤더슨암센터 Dr. Fidler(피들러(Fidler) 박사) 그룹의 재미 한인 교수 김선진 박사는 “최종 임상적용을 떠나 최초로 한국에서 개발된 항암물질이 모든 개발과정을 한국측의 주도로 완료하는 것을 보는 것만으로도 가슴이 벅찬 느낌”이라며 “이번 기회에 이런 시스템을 구축하는 것은 ‘그린스타틴’의 제품화 가능성을 높이는 것은 물론, 다음의 신물질 개발을 위해서도 의미있는 일”이라며 “연간 수천만 달러를 쏟아 붓는 대형 글로벌 제약사들도 채택되기 어려운 MD앤더슨암센터와 공동연구를 수행하게 된 것은 대단히 의미 있는 일”이라고 평가했다.
한편 ‘그린스타틴’의 개발과 MD앤더슨암센터와의 공동연구를 주도한 목암생명공학연구소 연구위원 윤엽(尹燁) 박사(신기능연구실장)는 “신생혈관억제제는 암의 전이를 차단하여 재발 및 전이를 효과적으로 차단할 수 있는 약물로 많은 기대를 받고 있다”며 “순수 국내 연구진에 의해 개발된 ‘그린스타틴’은 여러 동물모델에서 신생혈관억제 및 항암효능과 전이억제 효능이 검증된 재조합 단백질 치료제 후보”라고 설명했다. 윤 박사는 “‘그린스타틴’은 기존의 항암제와 비교 시 독성이 없으며 약제저항성이 없을 것으로 예상되어 임상에서의 정확한 투여법과 적응증이 확립되면 제품화의 가능성이 매우 높다”며 “보건복지부 국제 협력 사업을 통한 MD앤더슨암센터와의 공동연구는 국내 항암제 개발에 있어서 중요한 선례가 될 것”이라고 기대했다.
한편 녹십자와 목암생명공학연구소는 공동으로 연구개발한 ‘그린스타틴’에 대해 미국과 국내에서 동시에 이원화된 구도로 임상을 진행할 것으로 알려졌다.
목암생명공학연구소는 MD앤더슨암센터에 연구진을 파견하여 임상이행연구를 진행하고 녹십자는 ‘그린스타틴’이 대형 항암제로 기대되는 만큼 美 FDA에 신약임상허가를 얻어 미국 내 임상에 돌입하는 한편, 동시에 국내 임상시험 또한 진행한다는 것이다.
녹십자 개발본부장 이병건(李炳建) 전무는 “대장암의 간(肝) 전이를 현저히 억제한다는 사실이 밝혀진 ‘그린스타틴’에 대한 개발을 서두르기 위해 미국 내 전문기관(CRO : 임상대행전문기관)을 선정, 올해 안에 미국 내 전임상 완료 및 임상 1상 진입을 예정하고 있다”며 “국내에는 2009년 제품출시를 목표로 하고 있다”고 밝혔다.
‘그린스타틴’은 현재 대장암 및 간암 등에서 기존 항암 치료법의 치료효과가 크게 향상되었음에도 불구하고 암의 전이나 재발 등의 난제에 막혀있던 암 치료에 새로운 전기를 마련할 것으로 기대를 모으고 있다.
또한 ‘그린스타틴’은 순수 국내 원천기술로 개발되어 국내는 물론 미국, 호주, 일본, 중국 등지에서 물질특허를 획득했기 때문에 향후 항암제로 개발이 완료될 경우 기술료 등을 지급할 필요가 없을 뿐 아니라 이미 유전자재조합 방식에 의한 대량 생산기술을 확보함에 따라 고가의 수입 항암제 시장을 대체할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. ‘그린스타틴’은 현재 유럽, 캐나다, 러시아, 인도, 브라질 등에도 물질 특허 및 항암제 용도 특허를 출원한 상태다.
임상이행연구란?
대형 글로벌 신약의 개발일수록 그에 대한 투자는 상상을 초월할 만큼 많은 비용과 시간, 노력 등이 수반된다. 세계적 글로벌 제약기업들도 막대한 비용과 시간의 투자에도 불구하고 부작용이나 효능의 부재 등으로 임상단계에서 실패하는 사례는 빈번하다. 이러한 임상시험에 대한 난관을 극복하기 위한 ‘임상이행연구’는 중요한 연구과정으로 손꼽히고 있다. 특히 암 전이 분야에 대한 임상시험의 성공률을 높이는 과정에는 MD앤더슨암센터의 피들러(Fidler) 박사에 의한 ‘임상이행연구’는 대표적인 연구과정으로 자리잡고 있다.
이 연구과정은 일반적인 임상 효능의 검색기법이 아닌 약제의 효능, 생체 내 작용기전, 유효농도 및 적응증의 발굴을 연구하여 정밀한 동물실험과 임상 환자에서의 현상을 상호 보완적 연구를 통해 임상의 지표를 제시한다. 이러한 임상이행연구는 개발 중인 신약후보의 실패를 보완하고 성공지표를 제시함으로써 개발기간의 단축과 다양한 연구를 통해 또 다른 적응증의 확대까지 발전시키기도 한다.
실례로 STI571(Imatinib, Gleevec)의 경우 주로 만성골수성백혈병의 치료제로 쓰였으나 임상이행연구를 통해 전립선 암으로 까지 적응증을 확인하여 기존 백혈병 시장외에 전립선암 시장을 신규 창출하여 엄청난 경제적 부가가치를 가져다 주었다.
이러한 성공적 연구 성과는 신약개발에 있어서 임상시험과 병행함으로 인해 다수의 다국적 제약사들은 경쟁적으로 MD앤더슨암센터의 ‘임상이행연구’를 통한 가능성 검증연구를 위해 적극적인 구애를 펼치고 있다.
MD앤더슨암센터는 어떤 기관인가?
美 남부 텍사스주 휴스턴에 위치한 MD 앤더슨 암센터는 국내에서 이건희 삼성회장이나 정세영 현대산업개발 명예회장 등 국내 유명인사들이 치료받는 곳으로 알려진 병원이다. 오직 암치료만으로 66년 동안 암환자 40만명을 진료하고 있으며 방사선과 항암제 등의 화학요법을 이용한 암치료 분야에서 부동의 1위를 지키고 있다. 매년 12,000명 이상의 환자가 항암제 임상시험에 참가하고 있으며 임상과 연구의 원활한 공조를 이루고 있는 임상이행연구의 명실상부한 메카로 자리잡고 있다.
MD 앤더슨 암센터의 또 다른 특징은 임상과 연구의 원활하고 활발한 협력에 있다. 현재 암 전문 교수들만 700여 명 이상이 활동하고 있는데 여기엔 의료진 뿐만 아니라 여러분야의 석학들이 참여하고 있다. 연구진, 임상진 어느 한 곳에 치우치지 않고 적절한 비율로 나누어진 이들은 각각의 업무를 진행한다. 이 과정에서 연구진에 의해 개발된 새로운 치료법은 즉각 임상진에 의해 활용된다. 각자의 임무를 끝내면 어느 병원에서도 시행하지 못한 효과적인 치료를 할 수 있게 되는 것이다. 또 축적된 임상 연구 결과를 가지고 기존의 치료법과는 근본적으로 다른 실험적 시도도 할 수 있다.
MD앤더슨의 한국인- 김선진 박사
MD 앤더슨 암센터에 근무하고 있는 이들 중엔 한국인도 꽤 있다. 임상은 물론, 리서치분과를 포함해 약 10여명의 한국인이 근무하고 있다. 특히 피들러(Fidler) 박사 그룹에 속해 있으며 종양생물학과 조교수인 김선진 박사팀에서의 항암제 및 암전이 억제제의 임상이행연구는 대형 제약기업으로부터 다수의 신약개발 관련 연구 의뢰를 받고 있다. 김선진 박사는 다국적 제약사인 노바티스(Novartis)의 글리벡(Gleevec)과 같은 초대형 항암제의 임상이행연구를 수행하기도 했다.
신생혈관생성(Angiogenesis)과 암의 성장/전이
신생혈관생성(Angiogenesis)이란 이미 존재하는 혈관으로부터 미세혈관이 생성되는 것을 의미한다. 혈관은 일단 한번 생성되고 나면 성인이 된 다음 상처 치유 등의 과정을 제외하고는 새로 생성되는 예가 거의 없다. 하지만 하버드 의대 포크먼(Judah Folkman) 박사는 지금까지 알려진 개념과는 달리 암이 스스로를 살리기 위해 혈관을 끌어들인다는 획기적 발견을 해 의학계에 보고했다. 즉, 암의 성장 또는 전이는 이러한 신생 혈관생성 작용에 의해 암세포가 산소와 영양을 공급받으면서 이루어지게 된다는 것이다. 이 발견을 통해 포크먼 박사는 암세포 주위의 새로운 혈관생성을 차단하면 암세포를 소멸시킬 수 있다는 이론을 제시했다. 즉, 영양분과 산소의 공급을 차단함으로써 암이 저절로 굶어 죽게 만드는 원리다. 이렇게만 된다면 암세포가 생성이 되더라도 자라지 못하고 일정 크기에 머무르기 때문에 암치료에 획기적 전기를 마련할 것으로 기대를 모으고 있다.
지금까지 신생혈관생성(Angiogenesis) 억제 항암제 개발현황
지금까지 신생혈관생성을 차단하는 항암제로서 신약 승인을 받은 치료제는 미국의 생명공학기업인 제넨테크(Genentech)사가 개발한 대장암 치료제 ‘아바스틴(Avastin)’이 유일하다. 2004년 2월 미국 FDA 승인을 받은 아바스틴은 종양에 영양을 공급하는 혈관생성에 중요한 역할을 하는 혈관내피세포 성장인자(VEGF)를 저해하는 항체 제제로 대장암의 전이를 막는 효과가 있는 것으로 알려졌다.
‘아바스틴’은 800여명의 말기 대장암환자들을 대상으로 화학요법과 함께 실시한 임상실험결과 환자들의 생존기간을 평균 20.3개월까지 연장시키는 것으로 나타났다. 이는 15.6개월 밖에 살지 못하는 일반환자보다 생존기간이 약 5개월 정도 더 긴 것이다. 그러나 ‘아바스틴’은 혈압상승, 피로, 혈전, 식욕상실, 백혈구 감소로 인한 감염위험 증가, 내출혈 등 부작용도 만만치 않은 것으로 알려졌다. 참고로 ‘아바스틴’은 혈관내피세포 성장인자(VEGF)와 결합하여 신생혈관생성을 억제하는 단클론항체(Monoclonal antibody)이다. 이에 반해 ‘그린스타틴’은 이미 체내에 존재하는 단백질에서 추출해 낸 물질이기 때문에 독성이나 약제내성 등의 부작용이 현저하게 적을 것으로 기대를 모으고 있다. 미국 FDA에는 현재 아바스틴 외에도 임상을 진행중인 10여 가지의 다른 혈관형성차단 항암제들이 승인을 기다리고 있다.
대장암 치료에 있어서 간 전이(轉移) 부분이 중요한 이유
대장암 환자에 있어서 가장 큰 사망원인은 대장암의 간 전이에 의한 것이다. 그러나 현재의 치료법은 대장암의 간 전이에 대해 특별한 해법을 내놓지 못하고 있다. 대장암은 전세계적으로 암과 관련된 사망원인 중 세 번째에 속한다. 대부분의 대장암 환자는 암이 간으로 전이된다. 일단 암이 간으로 전이되면 예후가 좋지 않다. 가장 기본적인 치료법인 외과적 수술은 20~25%의 환자에게만 가능하다는 한계가 있으며, 수술 후 재발율이 높기 때문에 새로운 치료법의 개발이 요구되고 있다. 이런 점에서 그린스타틴 같은 신생혈관억제 항암제는 암의 성장 및 전이 과정에서 필수적인 혈관 신생을 억제하기 때문에 대장암의 간 전이를 치료하는데 매우 희망적인 치료법으로 기대를 모으고 있다.
목암생명공학연구재단(이사장 許永燮)은 녹십자가 세계에서 세번째로 개발에 성공한 B형 간염 백신을 통해 얻어진 이익을 기금으로 출연해 1984년에 설립한 연구소다. 우리나라 민간 연구기관으로는 최초로 과학기술부의 승인을 받아 설립된 비영리 연구재단법인이기도 하다. 목암생명공학연구소는 지금까지 유전자재조합 B형 간염백신, 유행성출혈열백신(세계 최초), 수두백신(세계 두번째) 등의 백신제제와 유로키나제, 인터페론, G-CSF 등의 치료제 및 HIV 진단시약(국내 최초), HCV 진단시약 개발 등의 성과를 거두었다. 현재 목암생명공학연구소는 생체현상 및 발병기전 조절물질 개발과 B형, C형 간염과 같은 감염성 질환 및 난치성 질환에 대한 면역치료기술과 백신제제 개발에 집중하고 있으며 미래 의학기술인 유전자치료제, 줄기세포 이용기술, 세포치료제 등으로 연구범위를 확대하고 있다.
웹사이트: http://www.greencross.com
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목암생명공학연구소 윤엽 박사(신기능연구실장) 031-260-9833
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