올릭스, 피하주사로 뇌 표적 유전자 억제…전신 투여형 CNS 신약 개발 가능성 확인

피하·정맥 투여 후 다양한 뇌 영역에서 유전자 억제·단백질 억제 확인

피하·정맥 투여 후 다양한 뇌 영역에서 유전자 억제·단백질 억제 확인

ⓒ 올릭스

[프라임경제] RNA 간섭 기술 기반 혁신신약 기업 올릭스(226950)가 피하주사 또는 정맥주사로 투여한 siRNA 물질이 뇌의 깊은 부위를 포함한 다양한 뇌 영역에서 표적 유전자를 억제하는 것을 확인했다. 

올릭스 원천 플랫폼인 'OASIS(OliX Advanced Small Interfering RNA System)-CNS'를 기반으로 기존에 확보한 CNS 표적 siRNA를 전신 투여형 물질로 확장한 결과로, 올릭스의 CNS 신약 개발이 플랫폼 구축을 넘어 실제 질환 치료제 개발 단계로 진전되고 있음을 보여준다.

올릭스는 siRNA에 혈뇌장벽(Blood-Brain Barrier, BBB)을 통과할 수 있는 셔틀을 결합한 2세대 OASIS-CNS 플랫폼을 개발하고 있다. 

이번 연구에서는 해당 물질을 생쥐에 피하 또는 정맥 투여한 결과, 선조체와 해마 등 심부 뇌를 포함한 다양한 부위에서 유의미한 표적 유전자 억제를 확인했다. 일부 결과에서는 70~80% 이상의 억제 효과가 나타났다.

특히 환자가 비교적 편리하게 투여 받을 수 있는 피하주사에서도 정맥주사와 유사한 유전자 억제 양상이 확인됐다. 올릭스는 이번 결과가 향후 환자 편의성을 고려한 전신 투여형 CNS 치료제 개발 가능성을 보여준다고 설명했다.

이번 연구의 의미는 단순히 siRNA를 뇌로 전달하는 기술을 확인하는 데 그치지 않는다. 

올릭스는 기존 OASIS-CNS 플랫폼을 활용해 CNS 질환 관련 유전자를 억제하는 선도 siRNA를 발굴하고, 이를 생쥐의 뇌에 직접 투여해 생체 내 유전자 억제 효능을 확인한 바 있다. 

또한 CNS 독성 응집체 모델에서 해당 siRNA가 독성 응집체를 감소시키는 잠재적 치료 효능도 확인했다.

이후 올릭스는 해당 선도 siRNA에 BBB 셔틀을 결합해 피하 또는 정맥으로 투여할 수 있는 물질로 확장했다. 그 결과 질환과 관련된 뇌 부위에서 표적 유전자의 mRNA뿐만 아니라 단백질도 유의미하게 감소했다. 

직접적인 일대일 비교에는 한계가 있으나, 전신 투여 후 나타난 mRNA 억제 수준은 기존 국소 투여 결과와 유사한 수준으로 관찰됐다. 이는 올릭스가 기존 CNS siRNA를 침습성이 낮으면서도 동등한 효능을 가질 수 있는 전신 투여형 치료제로 발전시킬 가능성을 확인했다는 의미다.

뇌에는 외부 유해물질의 유입을 막는 BBB가 존재해 대부분의 고분자 물질이 뇌 안으로 진입하기 어렵다. 이 때문에 siRNA를 비롯한 핵산치료제를 뇌에 전달하는 것은 CNS 신약 개발의 주요 과제로 꼽혀 왔다. 

기존 1세대 OASIS-CNS 플랫폼은 다수의 CNS 세포 유형에 흡수돼 다양한 뇌 부위로 확산되며, 한 차례의 척수강 내 투여로 3개월 이상 지속되는 유전자 억제 효과를 나타냈다. 다만 척수강 내 투여는 요추 천자를 필요로 하고, 심부 뇌 영역까지 siRNA를 고르게 전달하는 데 한계가 있을 수 있다.

올릭스는 이를 보완하기 위해 BBB의 자체 수송 시스템을 활용해 siRNA를 뇌 안으로 전달하는 기술을 개발하고 있다. 이를 위해 Vect-Horus가 보유한 트랜스페린 수용체 표적 VHH에 올릭스가 자체 발굴한 선도 siRNA를 결합한 항체-siRNA 접합체(ARC)를 제작했다. 

올릭스는 이러한 ARC 기술을 기반으로 피하 또는 정맥 투여가 가능한 2세대 OASIS-CNS 플랫폼을 구축했다.

올릭스는 Vect-Horus 및 Key2Brain을 비롯한 복수의 BBB 셔틀 전문기업과 협력하는 한편, AI 기반 차세대 항체와 자체 이중 표적 기술을 활용해 OASIS-CNS 플랫폼을 고도화할 계획이다. 이를 바탕으로 CNS 질환 관련 유전자와 각 질환의 핵심 병리 경로를 정밀하게 표적하는 siRNA 치료제 개발을 추진한다.

올릭스는 CNS 프로그램 개발을 가속화하고 간 외 조직 전달 플랫폼의 연구 역량을 강화하기 위해 최근 Kevin Kim 연구부소장을 영입했다. Kevin Kim 연구부소장은 미국 UCLA에서 신경과학 학사와 약리학 박사 학위를 취득했으며, 다수의 연구기관과 제약회사에서 RNA 치료제 개발 경험을 쌓았다. 

Wave Life Sciences에서는 다수의 CNS 치료제 프로그램을 직접 주도했으며, 이후 Sarepta에서 상무이사, RNA 치료제 스타트업 miRecule에서 부사장으로 재직하며 연구팀을 총괄했다. 

CNS, 심장, 근육 및 신장 질환에 대한 전문성과 다양한 RNA 치료제 개발 경험을 바탕으로 올릭스의 CNS 및 간 외 조직 전달 플랫폼 연구를 담당하고 있다.

이동기 올릭스 대표이사는 "현재 글로벌 siRNA 치료제 분야에서는 약물을 간을 넘어 원하는 장기와 조직에 얼마나 효과적으로 전달할 수 있는지가 핵심 경쟁력"이라고 짚었다.

이어 "이번 연구를 통해 피하 또는 정맥 투여한 OASIS-CNS 물질이 심부 뇌를 포함한 다양한 뇌 영역에서 표적 유전자를 억제하는 것을 확인함으로써, 당사의 RNA 간섭 치료제 개발 기술을 CNS 영역으로 확장할 수 있는 기반을 마련했다"고 말했다. 

또한 "당사는 RNAi 플랫폼 기술에서 세계적인 경쟁력을 확보하고 CNS 등 차세대 분야에서도 글로벌 시장을 이끌 수 있는 플랫폼을 구축한다는 비전을 갖고 있다"며 "이번 데이터를 기반으로 OASIS-CNS를 지속적으로 고도화해 글로벌 파트너링 경쟁력을 높여 나가겠다"고 강조했다.