차세대 신약기술 ‘AOC’ 힘주는 HLB…‘인공핵산’으로 차별화

▲진양곤 HLB그룹 회장. 사진=HLB

HLB그룹이 차세대 신약개발 기술로 꼽히는 '항체-올리고뉴클레오타이드 접합체(AOC)' 플랫폼을 중장기 성장 동력으로 낙점하고 전폭적 지원에 나서고 있다. 현재 글로벌 시장에서 AOC 플랫폼의 상용화 사례가 전무한만큼, '인공핵산(PNA)'이라는 차별화된 기술을 앞세운 HLB그룹의 AOC 전략이 성공할 수 있을지 주목된다.

◇ 진양곤 회장의 자신감 드러내는 행보…'AOC'가 뭐길래?

27일 업계에 따르면, 진양곤 HLB그룹 회장은 이달에만 HLB파나진 주식을 약 30만주 매수했다. 이는 파나진이 HLB그룹에 편입된 이래 첫 매입으로, 파나진이 개발을 추진 중인 AOC 플랫폼에 대한 진 회장의 관심과 중장기 성장가능성 기대가 반영된 행보라는 게 HLB그룹 측 설명이다.

앞서 HLB파나진은 지난 3일 자사의 인공핵산 원천기술과 파트너사의 항체·링커 접합기술을 결합한 AOC 개발을 천명한 바 있다.

AOC는 '항체-약물 접합체(ADC)'의 구조적 특징을 차용한 차세대 모달리티(치료접근법)로, 질병세포를 찾아가는 '항체(Antibody)'와 질병세포를 파괴하는 '약물(Drug, 페이로드)'을 링커로 결합(Conjugation)한 ADC의 구조에서 '약물' 대신 '올리고뉴클레오타이드(DNA·RNA 등 핵산의 기본 단위인 뉴클레오타이드를 여러 개 이어 만든 짧은 핵산 조각. 올리고핵산이라고도 불림)'를 접합하는 것이 특징이다.

ADC는 항체와 약물(세포 독성물질)을 접합해 표적 질병세포의 사멸을 유도하는 특성상 주로 항암 분야에서 두각을 드러낸다. 이와 달리 AOC는 세포 독성물질 대신 올리고핵산을 약물(페이로드)로 활용한다. 유전물질인 올리고핵산이 단순히 질병세포를 죽이는 것이 아니라 질병세포의 유전자 발현을 조절해 질병을 치료한다는 점에서 암은 물론 근육·뇌 등 각종 유전성 질환 치료제 개발에도 활용될 수 있다.

◇ 기존 AOC 한계 극복한 '펩타이드핵산' 적용…'듀센병' 치료제로 가치 검증

파나진의 AOC 개발 전략은 명확하다. 듀센병으로 불리는 희귀 유전질환인 '듀센 근이영양증(DMD)'을 첫 적응증으로 삼고 AOC 플랫폼을 적용한 후보물질을 개발해 기술 가치를 입증하는 것이다. 듀센병 치료제 성공 여부가 향후 파나진 AOC 플랫폼의 시장 평가를 좌우하는 것이다.

듀센병은 근육이 퇴화하는 유전질환으로, 표준치료법은 여전히 스테로이드를 통한 질병 진행속도 지연에 머물러 있으나, 최근 세포유전자치료제(CGT), 리보핵산(RNA)치료제 등 혁신 모달리티의 개발이 이어지는 추세다.

특히 RNA치료제 분야에선 인공 올리고핵산의 일종인 '포스포로디아미데이트 모르폴리노 올리고머(PMO)'를 기반으로 한 치료제의 개발이 활발히 진행 중이다.

그러나 PMO는 상대적으로 용해도와 세포투과력이 낮아 약물전달 효율성이 떨어지고, 혈청 단백질 결합이 약해 체내 소실률이 높다는 구조적 한계가 지속 보고되고 있다.

이를 극복하기 위해 일부 개발사들은 ADC의 구조를 차용하면서 PMO를 정밀 설계해 약물전달 효율성을 높이는 시도를 하고 있으나, 이는 특정 유전자 돌연변이를 가진 듀센병 환자만 치료할 수 있다는 점에서 PMO 기반 AOC는 확장성에 제약이 있다는 평가다.

이에 파나진은 다른 방식으로 설계된 인공 올리고핵산의 일종인 '펩타이드핵산(PNA)'을 페이로드로 적용해 차별화에 나섰다. 구조적 한계가 있는 PMO 대신 상대적으로 효능과 확장성이 우수한 PNA 기반 AOC 플랫폼을 개발해 경쟁 우위를 점한다는 것이다.

펩타이드핵산(PNA)은 DNA·RNA 등 자연 핵산처럼 염기 서열을 가지지만 당·인산 골격 대신 펩타이드(단백질을 구성하는 아미노산이 몇 개 결합된 분자) 골격을 가진 인공 합성 핵산이다.

PMO가 당·인산 골격 대신 모르폴리노 골격을 갖는 인공 합성 핵산인 반면 PNA는 당·인산 대신 펩타이드 골격을 갖는 인공 합성 핵산이라는 점에서 차이가 있다.

◇ 펩타이드 골격 구조 개선이 핵심 기술…폐암 세포 연구서 효과 확인

파나진 AOC의 핵심 원천기술은 이러한 PNA의 펩타이드 골격을 구조적으로 개선한 데 있다. 즉, 아미노산 유사 저분자 화합물인 '감마-아미노카르복실산(γ-ACA)' 변형을 통해 표적 유전자와의 결합력과 억제 효율을 높이는 것이다.

파나진에 따르면, 최근 국제학술지 '커런트 이슈 인 몰레큘러 바이올로지'에 게재된 γ-ACA 변형 PNA 연구에서 해당 기술을 적용한 결과, 폐암 세포주에서 암세포 증식을 촉진하는 종양 유발 마이크로 RNA의 발현율이 감소하고 종양억제 유전자 발현은 회복되는 것으로 나타났다.

또한 일반적으로 활용되는 세포투과용 펩타이드(CPP)를 결합한 기존 PNA 대비, γ-ACA 변형 PNA에서 더 강력한 억제 효과가 보고됐다.

AOC 구조상 실제 치료 효능은 페이로드의 성능에 좌우되는데, 이러한 연구 결과로 페이로드인 PNA의 골격 설계 자체가 해당 치료제의 효능을 결정할 수 있음을 입증했다는 게 파나진 측 설명이다.

결국 파나진의 AOC 개발은 γ-ACA 변형을 통해 PNA의 골격을 정밀 설계하고, 이를 토대로 도출된 후보물질의 약효와 안전성을 입증하는 것이 최대 당면 과제로 보인다. 파나진은 PNA 골격 고도화를 본격화하고, AOC의 전체 효능을 단계적으로 끌어올린다는 방침이다.

HLB그룹 관계자는 “항체의 정밀 표적 기능과 핵산 치료제의 유전자 조절 기능을 결합한 AOC는 차세대 치료 패러다임으로 평가받고 있다"며 “그룹 차원에서도 전략적으로 지원해 나갈 계획"이라고 밝혔다.

박주성 기자 wn107@ekn.kr