인간화 마우스 8000수 사육 가능 연구소 구축… 항암⋅알레르기 치료제 개발 착수
지아이이노베이션⋅지아이셀 등과 협업… 병용 치료 통한 면역질환 정복 도전
지아이바이옴이 국내 최대 규모의 ‘인간화 마우스(Humanized mouse) 시스템’을 도입한 최첨단 중앙연구소 구축을 끝내고 이달부터 항암, 항알레르기 및 항염증 치료제 개발을 위한 전임상 실험을 본격화한다.
바이오 신약개발 기업 지아이이노베이션이 2018년 프로바이오틱스 제조 전문기업 메디오젠과 합작해 설립한 지아이바이옴은 마이크로바이옴 기반 신약을 개발하는 회사다. 마이크로바이옴은 암 등 중대 질병 치료에 효과가 있는 체내 미생물을 뜻한다.
◆인간과 유사한 면역시스템 갖는 마우스 국내 최대 보유
신약개발을 위해서는 사람을 대상으로 한 임상시험이 필수이나, 막대한 비용과 윤리적 문제 등으로 인해 제한적으로만 허용된다. 이같은 이유로 마우스 등 소동물을 이용한 ‘전임상’ 시험을 통해 의약품의 안전성·유효성을 테스트한다. 하지만 이들 동물에서 나타나는 약효 및 부작용 등은 사람에서의 반응과는 차이가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 사람의 세포를 이식해 인간 면역 시스템을 갖는 마우스가 필요하다. 이러한 마우스를 ‘인간화 마우스’라 한다. 이를 이용한 효능 연구는 신약개발의 전임상 단계에서 매우 중요하다.
지아이바이옴이 지난 5월 경기도 성남시에 세워 식약처 등록을 마친 220평 규모 중앙연구소에는 실험용 마우스 최대 1만 3000수를 수용할 수 있으며, 이 중 인간화 마우스는 약 8000수까지 사육 가능하다. 인간화 마우스 시스템을 총괄하고 있는 서기호 지아이바이옴 이사는 "인간화 마우스를 이용한 실험은 상당한 비용이 발생하며, 면역 결핍 마우스를 이용하게 되므로 관리가 까다로워 숙련된 전문가 기술이 필요하다"고 말했다. 이러한 이유로 지아이바이옴은 안정적인 마우스의 사육환경과 실험결과 재현성 확보를 위해 인간화 마우스 시스템 도입 및 전문 인력 영입에 100억원이 넘는 투자를 했다.
지아이바이옴 중앙연구소가 보유한 초고속 유세포분리·분석장비인 BD FACSAriaFusion과 FACSymphony A3는 각각 세포 군집 분리 및 높은 수준의 세포 면역 시스템 분석 연구에 활용될 예정이다. 또 CIX2는 방사선 발생장치(X-Ray)로서 대학, 병원, 국공립 및 정부출연연구기관을 제외한 기업 수준 규모에는 국내 최초로 도입된 장비다. 이 장비는 인간화 마우스 모델에서 이식편대숙주병(Graft-versus-host disease, GVHD) 연구뿐 아니라 CD34+ 조혈모세포(HSC)가 이식된 인간화 마우스에서 암 연구 분야에 걸쳐 다양하게 활용될 계획이다. 또 최근 국내·외에서 10년 이상 인간화 마우스를 연구한 전문가가 지아이바이옴에 합류해 인간화 마우스 연구에 박차를 가할 것으로 기대된다.
◆ ‘인간화 마우스 활용’ 유산균과 결합한 항암·알레르기 치료제 개발 추진
지아이바이옴은 이달 부터 주요 파이프라인인 항암, 항알레르기 및 항염증 치료제 개발에 착수했다. 또 새로운 치료제 개발을 위해 인간화 마우스 모델을 적용해 관계사인 지아이이노베이션 및 지아이셀과 협업을 추진한다.
지아이바이옴은 유산균 후보물질을 발굴해 계열사인 지아이셀의 ‘염증질환세포치료제(Drone iTreg cell)’와 병용 투여를 통해 크론병·궤양성 대장염 치료제 개발에 도전한다. 또한 회사 유산균 후보물질과 지아이이노베이션의 알레르기 질환 후보물질과의 병용요법을 활용한 아토피피부염 등 난치질환 치료제도 개발할 계획이다.
양보기 지아이바이옴 최고전략책임(CSO)은 "난치성 면역질환들은 하나의 치료제로 완치되기 어렵다는 사실이 받아들여 지면서 다양한 병용 요법이 글로벌 제약사를 중심으로 개발되고 있다"면서 "인간화 마우스 모델을 활용해 마이크로바이옴을 중심으로 한 천연물 신약 및 세포치료제 병용 요법을 개발하는데 기여하고 싶다"고 말했다.