중외 제약

차세대 면역세포 치료제로 불리는 ‘CAR-NK’ 치료제 연구개발이 가속화되고 있다. CAR-NK 치료제는 CAR-T 치료제와 함께 대표적인 면역세포 치료제로 손꼽히는데, 이미 상용화에 성공한 CAR-T 치료제와 달리 CAR-NK 치료제는 아직 개발 초기 단계에 머물러 있다.

CAR-NK 치료제가 주목받는 이유는 이미 상용화가 된 CAR-T 치료제의 단점을 상쇄할 수 있다는 평가를 받기 때문이다. 기술의 발전으로 CAR-T에서 진보된 CAR-NK 치료제의 연구가 본격화되면서, 국내외 제약사들은 블루오션 시장인 CAR-NK 치료제를 선점하기 위한 개발에 집중하고 있다.

| 면역항암제란? |

외부 바이러스로부터 인체를 보호하는 면역 체계는 면역 효과를 발휘하는 세포와 물질로 구성되어 있다. 면역세포들은 외부 물질이나 세균이 체내에 침입할 경우 면역반응이 일어나, 항원으로 인해 발생하는 염증을 억제하거나 공격해 사멸시키는 등 우리의 신체를 보호하는 중요한 역할을 담당한다.

하지만, 암세포는 이러한 인체의 면역 체계의 감시를 회피할 수 있는 기전을 가지고 있으며, 면역 체계의 공격을 피해가며 성장해 다른 장기로 퍼져나가는 성질이 있다. 면역항암제는 암세포가 면역 체계로부터 회피하는 것을 억제하거나, 면역세포의 작용을 강화해 면역세포가 암세포를 더욱 효과적으로 공격할 수 있도록 하는 치료제다. 이러한 면역항암제는 면역세포 치료제, 면역관문억제제, 치료용 항체, 항암백신 등으로 나눌 수 있다.

| CAR-T 면역세포 치료제란? |

CAR-T 치료제는 인체에 존재하는 면역세포 중 하나인 ‘T세포’가 암세포를 보다 효과적으로 찾아내 공격할 수 있도록 새로운 유전자를 삽입해 ‘키메라’처럼 재설계했다고 해 CAR-T(키메라 항원 수용체 발현 T세포, chimeric antigen receptor-T)라고 불린다. 이러한 CAR-T 치료제는 암 환자의 T세포를 채집해 암세포를 효과적으로 타깃하는 수용체를 주입한 후, 배양해 환자의 체내에 다시 주입함으로써 CAR(키메라 항원 수용체)를 가진 T세포가 암세포를 사멸시키도록 유도하는 대표적인 면역세포 치료제다.

이렇듯 고난도의 기술과 지식을 요구하는 CAR-T 치료제는 암세포의 사멸에 있어 외부 물질이 아닌 체내의 면역세포를 이용한다는 점에서 기존의 항암제와 차이점이 있으며, 정상 세포의 손상을 최소화한다는 점에서 혁신적인 치료제라는 평가를 받고 있다. 특히, 기존 항암제로 치료 불가능했던 혈액암 환자에게 효과적인 연구 결과들이 나오고 있어, 여전히 연구개발이 한창 진행 중인 치료제라고 할 수 있다.

하지만, 이렇게 혁신적인 CAR-T 치료제 또한 단점과 한계가 존재한다. CAR-T 치료제는 환자의 몸에 존재하는 T세포를 활용하기 때문에 대량 배양과 사전 제조가 불가능하며, 이로 인해 상당한 치료 비용이 수반되기 마련이다. 또한, 치료 과정에서 발생하는 ‘사이토카인’ 성분으로 인해 급성 면역반응이 일어나 신경계, 심혈관계 등에 부작용을 일으킬 수 있으며, 더불어 아직 간암이나 위암 등 고형암에 있어서 승인된 CAR-T 치료제가 없다는 점도 한계가 분명하게 존재한다.

| NK세포에 CAR의 장점을 더한 CAR-NK 치료제 |

CAR-NK 치료제는 인체 내에 존재하는 자발적 세포독성 활성 기능을 가진 ‘NK세포’를 이용한 면역세포 치료제다. NK세포는 ‘자연살해세포’라고 불리며, 바이러스로부터 감염된 세포를 직접 공격해 사멸하는 역할을 한다. 일반적으로 암세포는 다른 세포와 달리 표면에 이상 증상이 생기기 마련인데, NK세포는 이러한 이상 증상을 감지해 암세포를 인지한다고 알려져 있다.

이러한 NK세포는 암세포를 공격해 암세포의 발생과 증식, 전이를 막는 것 외에도 암세포가 재발하게 만드는 암 줄기세포를 효과적으로 제어하는 효과가 있다는 연구 결과들이 밝혀지기 시작하면서 NK세포를 이용한 항암치료 연구가 점차 늘어나는 추세다. 과거에는 배양이 어려운 기술적 한계로 인해 비교적 연구가 더디게 진행되기도 했으나, 기술의 발전과 함께 CAR-T 치료제가 등장하면서 CAR와 NK세포를 결합한 CAR-NK(키메라 항원 수용체 발현 NK세포, chimeric antigen receptor-NK) 치료제에 대한 연구개발도 본격화되기 시작했다.

CAR-NK 치료제가 최근들어 주목받는 이유는 기존 CAR-T 치료제의 단점을 보완하면서도 암세포를 사멸하는 효과를 극대화할 수 있기 때문이다. CAR-NK 치료제는 타인의 NK세포를 활용한 배양이 가능한 것으로 알려져 있는데, 건강한 사람의 혈액에서 NK세포를 채집해 배양하는 방식을 사용할 경우 대량 배양과 사전 제조가 가능하다. 이는 미리 치료제를 만들어 곧바로 환자에게 투약할 수 있으며, 대량 생산이 가능하다는 것을 의미한다. 즉, CAR-T 치료제 대비 저렴한 비용으로 많은 환자에게 치료제를 투약할 수 있다.

또한, CAR-NK 치료제는 CAR-T 치료제의 부작용을 유발하는 ‘사이토카인’으로부터 상대적으로 자유로워 안전하다는 점과 NK세포 자체의 바이러스 살상 능력이 다른 면역세포에 비해 뛰어난 점이 CAR-NK 치료제의 탄생을 기대하게 하는 부분이다.

| JW신약, C&C신약연구소와 CAR-NK 치료제 공동 연구개발 |

국내 제약사 중에는 JW신약이 CAR-NK 치료제 연구개발에 집중하고 있다. 현재 미국 바이오 벤처 기업인 큐어에이아이 테라퓨틱스와 함께 고형암을 타겟으로 CAR-NK 치료제 연구개발을 진행하고 있는데, JW신약은 AI 기반 R&D 플랫폼을 보유한 큐어에이아이 테라퓨틱스와 협업을 통해 2030년 글로벌 시장 출시를 목표로 하고 있다.

여기에 더해 최근 JW신약은 JW그룹의 핵심 연구법인 C&C신약연구소와 CAR-NK 치료제에 대한 공동연구 계약을 체결하며 개발에 더욱 속도를 낼 예정이라고 밝혔다. JW신약은 앞으로 C&C신약연구소, 큐어에이아이 테라퓨틱스와 공동연구를 통해 CAR-NK 치료제 후보물질을 발굴하고, 유전자 조작 기술 기반의 CAR-NK 치료제 R&D(연구개발) 플랫폼을 자체 구축해 나가는 등 차세대 면역세포 치료제를 성공적으로 개발해 나갈 것으로 기대를 모으고 있다.