최근 항암기술의 눈부신 발전에는 표적항암제, 면역항암제 기술이 있다. 그리고, 이러한 항암기술의 중심에 있는 것이 바로 항체(antibody)다. 항체는 특정 항원(antigen)을 인식하여 달라붙는 물질을 말하는데, 만약 이 항원이 암세포 표면에 많이 발현되는 물질이라면 이 항체는 암세포 표면의 항원에 결합할 수 있다. 그런데 이 항체에 약물이 접합돼 있는 상태라면, 항체는 해당 암세포로 들어가 약물과 분리되고 약물은 결국 암세포를 사멸시킬 수 있다. 이런 기전으로 개발된 것이 바로 항체약물접합체(ADC, Antibody-Drug Conjugate)이다.
항체는 여러 종류가 있는데 대표적인 것은 IgG (Immunoglobulin G)라고 부르는 항체다. 대부분 한번은 보았을 Y자 모양이 IgG 항체의 모습인데, Y자의 윗부분 두 개의 가지는 항원(antigen)에 결합하는 부분이라는 뜻으로 Fab (Fragment antigen-binding)이라고 부른다. 아래쪽으로 뻗은 가지는 Fc (Fragment crystallizable) 라고 부르는데, 이 Fc는 항체의 체내 반감기를 높이고, 우리 몸의 면역세포를 끌어들이는 영역이다. 예를 들어, 어떤 항체가 특정 병원균의 항원을 인식하여 병원균에 달라붙게 되면 Fc 영역이 우리 몸의 면역세포, 즉 대식세포, NK세포(Natural Killer 세포), 호중구 등을 끌어들여 해당 병원균을 공격하게 된다. 이런 식으로 우리 몸은 항체를 이용해 스스로를 보호할 수 있다.
항체기술은 많은 진보를 거듭해왔지만 아직까지 해결해야 할 아주 중요한 문제들이 있다. 오늘 소개하는 기업 ‘앱파인더 테라퓨틱스(AbFinder Therapeutics, 이하 앱파인더)’는 항체기술에서 아주 중요한 문제, 즉 항체 소형화, 항체 반감기 연장, 항체 독성 극복 등의 문제를 해결하기 위해 출발한 기업이다. ‘앱파인더’는 Antibody Finder라는 뜻으로 최적의 항체를 개발하는 회사라는 의미를 담고 있는데, 국민대에서 생화학 전공으로 박사 학위를 취득하고 아이엠바이오로직스 등에서 항체 개발팀장을 담당했던 한성구 대표가 작년 10월에 창업했다.
앞서 말한대로, 항체는 Fab과 Fc로 이뤄져 있는데, 그 분자량이 150 kDa(킬로달톤)에 이를 정도로 크기가 매우 크다. 그런데, 암세포는 정상세포들보다 훨씬 더 조밀하게 모여있어서 일반적인 항체는 암세포들 사이로 들어가기가 쉽지 않다. 결국 암세포들 사이로 항체를 들여보내기 위해서는 Fab 또는 Fc를 조작하여 크기가 작은 항체를 만들어야 하는데, Fab는 항원을 인식하는 부위이기 때문에 크기를 줄이기가 쉽지 않다. 한성구 대표는 “저희는 50 kDa에 이르는 Fc를 대체하는 펩타이드를 개발했는데, 그 분자량이 2 kDa에 불과하여 항체가 암세포 사이로 들어가기가 용이하다”고 말한다. 앱파인더는 이 기술을 PepFc로 명명하였는데, 이는 ‘펩타이드로 만든 Fc’라는 뜻이다.
한편 이렇게 Fc를 펩타이드로 만든다고 모두 좋은 것은 아니다. 왜냐하면, 원래 자연상태의 Fc가 가지고 있는 중요한 기능, 즉 ‘항체 반감기 연장 기능’이 사라지기 때문이다. 원래 보통의 항체는 체내에서 약 2~3주 정도의 반감기를 가지면서 작용하는데, 이렇게 Fc를 제거하게 되면 항체의 반감기가 몇 시간에 불과할 정도로 줄어들게 된다. 앱파인더는 펩타이드Fc를 제작할 때 Fc가 본래 갖고 있는 반감기 연장 메커니즘을 그대로 갖도록 설계했기 때문에 Fc가 없이도 반감기 연장이 가능하다고 한다.
아울러 항체의 Fc가 가진 독성 유발문제가 있는데, 예를 들어 항체에 독성약물을 붙여 암세포로 보내는 ADC기술에서 이러한 문제가 두드러지게 된다. Fc와 면역세포간에는 이들의 상호작용을 매개하는 FcγR (Fc 감마리셉터)라는 것이 있는데, 이는 정상세포에서도 발현이 된다. 그렇기 때문에 이러한 정상세포의 FcγR에 Fc가 결합하게 되면, 면역세포나 ADC가 정상세포를 공격하는 부작용이 발생한다. 대표적인 사례가 엔허투의 간질성폐질환 (ILD, interstitial lung disease)이다. 한성구 대표는 “저희 제품은 FcγR들과의 결합능을 완전히 제거했기 때문에 정상세포를 살상하지 않는 기술”이라고 강조한다.
이상의 기술들은 얼핏 들어도 쉽지 않은 기술들인데 어떻게 이런 어려운 문제에 도전할 결심을 했을까. 한성구 대표와 함께 앱파인더를 공동창업한 이들은 모두 십수년간 항체연구를 전문으로 해온 인력들이다. 이들은 PepFc개발과 더불어, 자신들의 항체 기술을 바탕으로 신규 항체 발굴사업과 용역 등도 수행 중이다. 항체에 있어서만큼은 누구 못지 않은 경험과 기술이 있다는 것이 이들의 자신감이다.
앱파인더의 꿈은 크다. 목표로 하는 고객들이 대부분 글로벌 바이오텍 기업들이다. 그중에는 ADC 신약을 만드는 회사도 있고, 암세포와 T세포를 연결하는 ‘이중특이적 T세포 결합항체 (BiTE)’ 기술을 개발한 암젠(Amgen) 같은 회사도 있다. 암젠의 BiTE 역시 Fc를 제거했기 때문에 항체의 반감기가 짧은 문제가 있는데, 앱파인더의 PepFc를 도입하면 해결할 수 있다고 한 대표는 말한다. 만약 이러한 전망이 실현된다면 한국 바이오 분야에서 대단히 큰 사건이 될 것이다.
와우파트너스는 한성구 대표 등 창업자들의 항체기술 전문성, ADC를 비롯한 항체시장의 성장전망, PepFc의 기술적 가능성 등을 종합하여 앱파인더 테라퓨틱스를 ‘와우넥스트 1기 기업’으로 선발하였다.
바이오 스타트업, 특히 ADC, 항체 등 어려운 분야의 기업 소개는 쉽지가 않다. 그렇기에 이 기사와 인터뷰를 읽은 독자들께서도 아직 풀리지 않는 궁금증이 많을 것이다. 그러한 궁금증을 가진 투자자들은 한성구 대표와 앱파인더 팀을 직접 만나 그들의 전문성과 가능성에 대해 더 풍부한 설명을 들어보시기 바란다.
앱파인더 팀이 해결하려는 문제점이 무엇입니까?
현재 항체의약품 시장은 면역항암제, ADC 등의 약진으로 인하여 매우 호황에 있으나, 미충족 수요도 매우 많이 존재합니다. 이러한 미충족 수요들의 원인에는 여러가지가 있겠지만 근본적으로는 ADC를 포함한 기존 항체의약품들 및 현재 개발중인 의약품들이 대표적 항체인 IgG format에서 벗어나지 못하고 있는 기술적 정체에서 기인합니다.
IgG 항체는 여러 장점이 있는 모달리티임은 분명하지만, 기본적으로 150kDa(킬로달톤)이라고 하는 큰 분자량으로 인하여 조직침투력이 제한적인 문제가 있어 고형암 치료 효율이 떨어지는 문제점이 있습니다. 이러한 문제를 극복하기 위해 항체를 소형화하면 항원을 인식하는 부위인 Fab을 제외한 Fc와 같은 부분을 제거하는 형태로 개발하기 때문에, 기존에 Fc가 담당하는 항체의 recycling 기능이 없어져 체내 반감기가 급격하게 떨어지는 문제가 발생합니다.
대표적인 사례가 Amgen의 Blincyto인데, 일반적인 항체의약품의 체내 반감기가 약 2~3주 정도인 반면에 소형화 항체 형태를 차용한 Blincyto는 2.1시간에 불과합니다. 이 때문에, 항체를 소형화 하면서도 체내 반감기를 늘릴 수 있는 기술이 필요합니다. 저희는 이런 부분을 해결하기 위하여 long-acting 소형화 항체 플랫폼인 PepFc(펩타이드Fc) 플랫폼 기술을 개발하였습니다. PepFc 플랫폼 기술을 이용하게 되면, 앞서 언급한 문제점들 뿐만 아니라 Enhertu의 ILD와 같은 ADC의 off-target toxicity 문제, 이중항체의 생산성 문제 등을 동시에 해결이 가능하여 혁신적인 ADC 등의 항체기반 의약품 개발이 가능합니다.
이뿐만 아니라, 현재 시장에서 ADC 등의 항체접합약물에 대한 관심도가 늘어나면서 신규항체 발굴 및 엔지니어링 수요가 급격하게 늘어나 있는 상황인데, 저희팀은 이러한 시장의 수요에 효과적으로 대처할 수 있는 효율적 항체 발굴 및 엔지니어링 플랫폼 기술인 AbFinder 플랫폼 기술도 개발하였습니다.
어떤 방식으로 이 문제를 해결합니까?
간단하게 설명드리면, IgG 항체의 Fc영역을 PepFc 플랫폼으로 대체함으로써 문제점을 해결하게 됩니다. PepFc 플랫폼은 기존 약 50kDa의 크기를 갖는 Fc가 갖고 있는 항체 recycling 기능을 단 2kDa의 짧은 펩타이드로 구현한 기술이므로, PepFc 서열을 소형 항체 fragment인 scFv, Fab, scAb, single domain antibody 등에 적용하게 되면, 기존 IgG의 항원 특이적 결합 기능과 Fc의 체내 recycling 기능을 그대로 보전하면서도 항체의 소형화가 가능해지기 때문에 치료효율이 올라가는 것이죠. 또한, PepFc는 기존에 Fc가 갖고 있는 FcγR와의 결합능이 완전히 배제되었기 때문에, 기존 IgG 기반 ADC가 갖고 있는 비표적 독성문제에서도 자유로울 수 있게 됩니다.
경쟁사 대비 우리의 경쟁력과 기술적인 장점이 무엇입니까?
기존 기술 대비 저희 PepFc 기술의 가장 큰 장점은 단 2kDa의 작은 사이즈의 펩타이드로 반감기 연장 기술과 FcγR 결합능 배제 기술을 구현해 냈기 때문에, 작은 사이즈에서 오는 압도적인 조직침투력 향상 효과입니다. 예를 들어, 암세포는 조밀하게 뭉쳐져 있기 때문에 기존의 IgG처럼 큰 항체는 암세포 사이로 침투가 어려웠지만, 저희의 PepFc를 적용하면 크기가 작아져 암세포 사이로 침투가 용이합니다. 이 뿐만 아니라, 기존 IgG 기반 ADC등의 항체의약품들은 단클론 항체의 경우 중쇄, 경쇄 총 2종, 이중항체의 경우 중쇄, 경쇄 각 2종씩 총 4종의 폴리펩타이드를 동시에 발현하여 조합하는 형태로 생산하는 반면에, PepFc 적용 소형화 항체는 단클론 항체든지, 이중항체든지 단일 폴리펩타이드 형태로 생산이 가능하기 때문에 생산성 측면에서도 강점이 있습니다.
또한, 기존 IgG 기반 항체의약품들은 Fc의 N-glycosylation (N 결합 당화)이 활성에 필수적이기 때문에, 동물세포에서만 생산이 가능하지만, PepFc는 이러한 post-translational modification(단백질의 번역후 변형)이 필요없기 때문에 동물세포 뿐만 아니라 대장균등 다른 생산세포주 옵션을 선택할 수 있어서 생산비용 절감효과도 있습니다.
AbFinder 플랫폼의 경우에는 기존 항체 발굴 플랫폼들이 Naïve 항체 library를 사용하고 있어서 framework이 인간이 갖고 있는 germline(생식세포계열)들이 mix-up 되어 있고, CDR영역도 완전 무작위이기 때문에 이로부터 발굴된 항체들의 평균 생산성이나 안정성이 비교적 낮을 수 밖에 없는데, 당사 라이브러리는 제작당시부터 이러한 부분들을 고려하면서 창업자들의 항체라이브러리 노하우들을 총망라하여 제작하였기 때문에, 당사 라이브러리로부터 발굴된 항체들의 평균 생산성이나 안정성이 좋다라는 강점이 있습니다. 또한, 당사 창업자들이 GPCR이나 면역관문 등의 고난이도 항원에 대한 항체 발굴경험이 풍부하고, 고난이도 항체 엔지니어링 경험이 축적되어 있어서 항체 발굴 및 엔지니어링 경험의 측면에서도 경쟁력이 있다고 말씀드릴 수 있겠습니다.
앱파인더가 제공하는 제품/서비스는 무엇인가요? 현재 상태는?
저희가 제공하고 있는 제품 및 서비스는 크게 세가지로 나뉩니다. 우선, PepFc 플랫폼의 파이프라인 또는 물질별 기술실시 사용권 판매가 있고요, AbFinder 플랫폼을 이용한 항체 발굴 및 엔지니어링 연구용역 서비스 및 공동 연구가 있고, 마지막으로 자체 개발중인 파이프라인들의 라이센싱 또는 공동 연구가 있습니다.
현재, PepFc 플랫폼의 경우 in vitro PoC 마무리 단계에 있고, 이번 투자 라운드 마무리 후에 in vivo PoC 단계에 진입할 계획입니다. AbFinder 플랫폼은 두 종의 자체 항체 라이브러리 제작이 완료되어 모델 항원을 이용하여 라이브러리의 적합성 시험을 마무리하였고, 현재 해당 플랫폼을 이용한 자체 파이프라인을 개발 중에 있습니다. 자체 개발 중인 파이프라인의 경우 각 플랫폼 당 2종 씩 총 4종의 혁신의약품 파이프라인을 개발중에 있는데, 현재 항암제 위주의 포트폴리오를 이번 투자 라운드 마무리 후에 자가면역질환 치료제와 GLP-1 계열 비만치료제의 바이오베터 영역으로 확장할 계획입니다.
타깃 시장 크기와 핵심 타깃 고객은 누구입니까?
바이오의약품 시장은 2023년 기준 약 5700억 달러의 시장을 형성하고 있으며, 이중 항체기반의약품 시장은 약 2300억 달러의 시장을 형성하고 있습니다. 지금도 매우 큰 규모의 시장이지만, 향후에도 급격히 성장하여, 2032년에는 바이오의약품 시장은 총 약 1조1800억 달러, 항체기반의약품 시장은 약 7900억 달러에 이를 것으로 전망되고 있습니다.
이중에 저희가 우선적으로 타깃하고 있는 시장은 ADC를 포함한 항체기반의약품 시장이며, 향후 GLP-1 계열 비만치료제 등 전체 단백질 의약품 시장으로 확장할 계획을 가지고 있습니다.
레드바이오 영역의 스타트업의 특성상 저희는 B2B 비즈니스를 지향하고 있는데, 우선적으로 타깃하고 있는 핵심 고객은 ADC 등 항체 접합약물로 고형암 치료제를 개발 중인 회사나, 항체기반의약품 개발사들 중에서 획기적인 항체기술이 필요한 회사들을 타겟하고 있습니다.
또한, 현재 개발중인 ABF-P002 파이프라인의 경우 Amgen의 BiTE 플랫폼의 약점인 혈중 반감기 문제를 저희 플랫폼으로 개선하는 형태로 개발하고 있어서 BiTE의 원특허권자인 Amgen을 타깃 고객으로 설정하고 있습니다. 향후에는 항체 뿐만 아니라 단백질 기반 의약품 개발사들 중에서 long-acting이 가능한 소형 플랫폼을 필요로 하는 모든 회사들로 확장할 것입니다.
우리의 비즈니스 모델은 무엇입니까?
앞서 언급드렸듯이 저희는 B2B 비즈니스를 영위하고 있는데, 비즈니스 모델은 크게 세가지 입니다.
첫째는, PepFc 플랫폼의 기술실시 사용권을 파이프라인 또는 물질 별로 판매하는 것이고, 두번째는, AbFinder 플랫폼을 이용한 연구용역 서비스 또는 공동연구를 통한 라이센싱이고, 마지막으로는 자체 개발 파이프라인의 라이센싱입니다.
PepFc 플랫폼 기반 자체 개발 파이프라인들의 경우에는 기존 항체의약품에 저희 기술을 접목하여 기존 의약품의 단점을 극복하는 형태로 개발하고 있기 때문에, 안전성과 유효성은 이미 검증돼 있어서 전임상 단계에서 라이센싱하는 전략을 가지고 있습니다.
그 동안 우리 팀의 성과는 무엇입니까?
지금 인터뷰하는 시점이 창업한지 6개월이 채 되지 않은 시점임에도, 창업전에 가지고 있던 아이디어들의 구현에 성공하여 성공적으로 두가지 플랫폼을 개발하였고, 이에 대한 특허 1건과 상표권 두건을 출원한 상태입니다. 또한, 와우넥스트 1기를 포함하여 신한 스퀘어브릿지, 제16기 기보벤처캠프에 최종 선정되었고, 글로벌 대기업인 다쏘시스템과의 글로벌 협업 프로그램에도 최종 선정되었습니다. 또한, AbFinder 플랫폼기반 연구용역 서비스의 경우에 아직 적극적인 홍보를 하지 못했음에도 감사하게도 알음알음 연락들을 많이 주셔서 그 중에 한곳과는 연구 용역 계약과 관련한 논의를 진행중에 있습니다. 아울러, 저희와 같은 레드바이오 스타트업의 경우 연구에 필요한 장비나, 인력, 재원 등이 부족하기 때문에 효율적인 연구개발을 위해서는 협업이 매우 중요합니다. 이 때문에, 올해 1월에는 당사를 중심으로 학연산 컨소시엄을 구축하여 효율적인 연구개발을 진행 중에 있으며, 두 곳의 기업과 SI 투자 및 협업 모델에 관련한 논의를 진행 중에 있습니다.
우리 팀의 경쟁력은?
우선 저는 항체 등의 단백질에 대한 연구를 18년 동안 해왔으며, KOSDAQ 상장사 등에서 운이 좋게도, 이른 나이부터 연구개발팀장, 연구개발 임원을 역임하면서 의약품 개발의 전주기 중 대부분을 경험했습니다. 공동 창업자들의 경우 실험실 후배들로, 그간 산학연에서 풍부한 항체 공학적 연구개발경험을 쌓아온 친구들입니다. 저희가 창업하면서 우리가 여지껏 몇종의 항원에 대해서 항체를 발굴해 봤는지를 카운팅해봤는데요. GPCR, 면역관문 등의 항체 발굴 난이도가 높은 항원들을 포함하여 약 30종 정도 항원에 대해서 항체를 발굴해본 경험이 있더라구요.
또, 항체를 포함한 단백질에 대한 엔지니어링 경험은 더 엄청나구요. 이러한 항체 및 단백질 의약품에 대한 풍부한 경험과 전문성이 우리 팀의 가장 큰 경쟁력 중 하나일 것 같고, 이러한 경험을 기반으로 PepFc 플랫폼처럼 혁신적인 기술에 대한 도전에 주저하지 않는 도전 의식과 이를 반드시 성공시킬 수 있다는 실력에 기반한 자신감이 또다른 무기일 것 같습니다.
그리고, 저희가 갖고 있는 기업의 가치관 중에서도 가장 핵심 가치인 정직과 성과 창출에 대한 가치관에 대한 공감이 또다른 경쟁력일 것 입니다. 저희는 연구중심의 회사이기 때문에, 연구개발 과정과 그 결과, 또 그 결과에 대한 해석에 있어서 과장을 포함한 거짓이 있어선 안된다는 확고한 믿음이 있고, 그러한 정직을 기반으로 성과를 창출하는데 기업활동에 초점을 맞추어 반드시 좋은 성과를 통해 기업의 가치를 높이고 이를 통해 주주의 가치를 제고해야 한다는 데에 구성원 모두가 공감을 하고 이를 달성하기 위해 노력하고 있습니다.
마지막 경쟁력은 앞서 말씀드린 풍부한 경험, 도전의식과 자신감, 정직과 성과 창출에 대한 가치관을 기반으로 얻은 세계 최초 및 최고의 원천기술이라고 말씀드릴 수 있겠습니다.
우리가 투자를 받아야 하는 이유 3가지!
첫째. 이번 라운드 투자 유치 후 기업 가치의 급격한 성장이 확실시 된다는 점입니다. 현재 PepFc 플랫폼의 경우 in vitro PoC를 통해 자사 플랫폼의 우수성이 증명되었는데, 이번 라운드 투자가 마무리가 되면, 여기서 마련된 재원을 이용하여 in vivo PK, 비임상 효력시험을 통해 in vivo PoC 검증에 곧바로 돌입하게 되는데, in vitro PoC 결과와 당사 플랫폼의 메커니즘을 고려하면, 좋은 결과가 도출될 것으로 예측되며, 해당 결과 도출시 까지 대략 1년정도의 시간이 소요될 것으로 예상됩니다. 즉, 투자 1년 후에는 비임상 효력 및 PK 시험이 완료된 플랫폼 및 파이프라인을 보유한 기업이 되므로, 기업 가치가 급격히 성장하게 되는 것이죠.
둘째. 시장이 당면한 문제점을 해결할 수 있는 세계 최초의 혁신적인 솔루션을 보유하고 있다는 점입니다. 당사의 PepFc 플랫폼은 기존 IgG 기반 모달리티가 가지고 있는 문제점들을 일거에 해결할 수 있는 유일무이의 기술로, 항체의약품의 모달리티의 패러다임을 바꿀 혁신적인 기술입니다. 이 뿐 아니라, 현재 시장에서 주목받고 있는 위고비 등의 GLP-1 계열 비만치료제에 PepFc 기술을 접목하여 체내반감기를 증가시킨 바이오베터의 개발 등 바이오 의약품영역으로의 확장가능성이 무궁무진한 기술입니다. 이러한 점은 향후 B2B 비즈니스 및 2030년 목표로 하고 있는 글로벌 M&A를 통한 투자자 exit 전략 구현에 있어 당사만의 차별화된 장점이 될 것입니다.
셋째. 사업 영위가 안정적이다는 점입니다. 당사는 혁신적인 바이오 의약품 개발 플랫폼을 기반으로 비즈니스를 하는 기업이기 때문에, 기존 파이프라인 기반 레드바이오 기업들과는 달리 B2B 비즈니스가 꾸준히 이어질 수 있습니다. 대표적으로 알테오젠이나 리가켐바이오의 사례가 있는데, 당사도 이들 기업처럼 혁신적 플랫폼을 기반으로 한 비즈니스를 하기 때문에 사업의 안정성이 보장이 됩니다. 또한, 일반적인 레드바이오 스타트업들은 초기 매출 발생이 어렵지만, 저희 기업은 신규 항체 발굴 및 엔지니어링 용역사업이 가능한 AbFinder 플랫폼 기술을 보유하고 있기 때문에, 사업 초기의 데스 밸리 극복이 용이하다는 장점이 있습니다. 이러한 안정적인 사업 운영은 2030년 목표로 하고 있는 투자자 exit 전략인 글로벌 M&A와 IPO 전략 구현을 용이하게 할 것입니다.
독자들에게 추가로 전달하고 싶은 내용은?
신약 개발 과정은 기초 연구부터 비임상, CMC, 임상 및 허가에 이르기까지 수많은 전문가가 하모니를 이루어야하는 긴 여정입니다. 또한, 막대한 자원이 투입되어야하는 산업이기도 하죠. 이 때문에, 물리적 자원이 한정적인 스타트업으로써 신약 개발의 전과정을 내부 자원만으로 성공해내기는 현실적으로 어렵습니다. 이에 저희는 Open Innovation을 지향합니다. 혁신 신약 개발을 통한 인류의 건강 증진이라는 궁극적 목표를 달성하기 위해 당사의 혁신적인 플랫폼 기술을 활용하고 싶으시거나, 공동 연구를 희망하시는 기업들이 있으시면, 언제든지 저희에게 연락을 부탁드립니다.
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