원료의약품을 개발, 생산·판매하는 전문기업 엔지켐생명과학은 2004년부터 녹용에서 유래한 천연 면역조절물질 ‘EC-18’을 개발, 국내외 신약 연구개발시장에 공급하고 있다. 미국, 유럽, 일본, 중국 등 세계 각국에 ‘EC-18’ 특허를 등록한 엔지켐생명과학은 ‘EC-18 플랫폼 기술’을 기반으로 급성방사선증후군 치료제, 코로나19 치료제, 항암화학방사선 요법으로 인한 구강점막염 치료제, 호중구 감소증 치료제, EC-18 면역항암제 병용 치료제 등을 개발하고 있다. 본고에서는 엔지켐생명과학 박갑주 전무를 만나 혁신적인 신약후보물질 ‘EC-18’과 이를 이용한 신약 임상연구 성과, 그리고 우주방사선의약품 연구에 대해 들어보았다.

▶ 글로벌 신약개발 기업, 엔지켐생명과학

  엔지켐생명과학은 1999년 7월 설립된 글로벌 신약개발기업으로 주요 사업은 ‘신약개발사업’, ‘원료의약품사업’, ‘건강기능식품사업’ 등이다. 신약개발사업을 통해 녹용에서 유래한 면역조절물질 지질의학 플랫폼 테크놀로지(EC-18)를 개발, 생산하고 있는 엔지켐생명과학은 신약후보물질인 EC-18 용도 및 제법 관련 국내·외 지식재산권을 200여개 이상 보유하고 있다. 또 이 회사는 항생제 및 비항생제 원료합성기술과 MRI & CT조영제 합성기술을 보유하고 있으며, 원료의약품사업을 통해 항결핵제(D-Cycloserin), 항응고제(Sarpogrelate), 항거담제(Erdosteine), 항궤양제(Zinc Carnosine), 항생제(세파), 소염진통제(Zaltoprofen), COVID-19 항바이러스제(Nafamostat, Erdosteine) 등의 순도 높은 원료의약품(API)을 대량생산하여 수출하고 있다. 또 최신 GMP 합성 설비를 갖추고 일본 식약처 PMDA GMP인증, 유럽 식약처 EU GMP인증을 받아 원료 의약품을 생산하고 있다.

  “그 동안 원료의약품과 조영제 사업은 EC-18 신약 개발 기반 역할을 효과적으로 수행하였으며 이제는 변화가 필요한 때”라고 말하는 박갑주 전무는 “추후 원료의약품/조영제 사업은 줄여 나가는 대신 EC-18의 원료의약품인 PLAG의 대량생산 기술개발과 EC-18관련 지질(Lipid) 기반 합성/정제 기술을 확장하여 지질 나노입자 기술 개발에 매진할 예정”이라고 말했다.

  엔지켐생명과학은 2개의 GMP 생산공장을 갖춘 충북 제천 본사와 해외시장 진출의 전진기지인 미국법인과 함께 제천 첨단소재연구소, 대전과 광교 소재 글로벌 신약 개발연구소, 우주방사선의약연구소 등 막강한 R&D 인프라를 구축하고 있다. 첨단소재연구소는 GMP 공장과 협력하여 제네릭 원료의약품과 조영제 합성을 주도하며 EC-18 합성 공정개발 및 유도체 합성, CMC(Chemical Manufacturing Control) 연구를 수행하고 있으며, 글로벌 신약 개발 연구는 바이오연구소(대전과 광교)에서 업무를 나누어 수행하고 있다. 대전 바이오연구소는 한국생명공학연구원(KRIBB) 내에 위치해 KRIBB의 우수한 바이오 연구시설을 활용하여 EC-18의 작용기전(MOA) 연구와 in vitro & in vivo 약효 실험 등 전반적인 생물학적 연구를 담당하고 있으며, 광교연구소에서는 주로 약동학(PK)과 독성 연구를 주로 수행하고 있으며 방사선치료제 연구는 KRIBB과 한국원자력의학원(KIRAMS)에서 동시에 진행하고 있다.

  특히 엔지켐생명과학은 EC-18의 글로벌 신약개발을 위해 각 적응증별 최고 KOL(핵심 오피니언 리더)을 확보하고, ‘과학자문위(SAB, Scientific Advisory Board & KOL)’를 운영하며 이들 전문가를 연구에 적극적으로 참여시켜 기술경쟁력을 높여가고 있다. SAB 위원장인 Jeff Crawford 교수는 호중구 감소증 치료제 Neupogen의 임상책임자였고, Stephen Sonis 교수는 구강점막염 치료제 분야의 최고 권위자이다. 또 Michael Charlton 교수는 NASH 분야의 세계 최고 전문가로서 EC-18 개발 및 LO를 담당하고 있으며, ARS 유관기관의 최고 책임자였던 Ronald Manning 박사가 미국 정부부처와의 공동연구 책임자로 역할을 수행하고 있다.

▶ 혁신신약후보물질 ‘EC-18’

  엔지켐생명과학은 ‘EC-18 신약물질 개발’, ‘EC-18의 First in class MOA(작용기전) 입증’, ‘구강점막염치료제 연구’, ‘코로나19 치료제 연구’, ‘급성방사선증후군 및 우주방사선 예방·치료제 연구’ 등 5가지 분야에서 글로벌 경쟁력을 확보하고 있다. 핵심 경쟁력이라 할 수 있는 EC-18은 패턴인식수용체(PRR, TLRs)의 세포 내 재순환을 촉진시켜 세포나 조직 손상으로 몸에 쌓이는 손상연계분자패턴(DAMP)과 병원균연계분자패턴(PAMP)을 신속히 제거해 염증을 해소하고, 급성방사선증후군, 코로나19 감염병, 종양, 구강점막염 등의 염증성 질환을 효과적으로 치료하는 최초의 PETA(PRR Endocytic Trafficking Accelerator) 작용기전을 가진 혁신적인 신약후보물질이다.

  EC-18 개발은 전 아산병원 혈액종양내과 김상희 교수와 전 아산병원장 홍창기 교수가 미국 유학 도중 피로와 빈혈 완화에 효과적이었던 녹용에 매료되어 연구를 시작한 것이 기원이며, 엔지켐생명과학은 비임상연구를 통해 면역조절작용, 항암 및 항바이러스 효과를 지닌 EC-18의 독자적, 독창적, 독보적 작용기전(MOA)을 입증하는 역할을 담당했다. 이를 통해 EC-18이 팔미틱산과 리놀레산, 아세트산이 결합된 지질 기반 물질로 신진대사를 연결하는 대사물질의 생성과 발현에 연관되며 면역계를 조절하는데 결정적인 영향을 미칠 수 있다는 것과 생체내 안전성이 확인되었다.

  엔지켐생명과학은 2011년 이후 EC-18 합성법을 개발하고 EC-18의 대량생산과 독성연구를 본격적으로 진행했으며, 10년 이상 지질 신약 개발과정에서 축적한 지질관련 합성기술과 의약품 수준 지질의 GMP 생산역량을 활용하여 mRNA 제형(mRNA Formulation)에 필수적인 지질 나노입자 기술(Lipid Nanoparticle Technology) 개발을 진행하고 있다. 엔지켐생명과학 사업개발부를 총괄하는 박갑주 전무는 “2021년은 10년간의 EC-18 신약 개발이 결실을 맺는 중요한 해”이라며, “당사는 2030년까지의 신약개발 패러다임을 mRNA 플랫폼 테크놀로지, 지질나노입자(Lipid Nanoparticle) 테크놀로지와 우주방사선 예방·치료제를 개발하는 것에 목표를 두고 있다”고 설명한다.

▶ 적응증 치료제로서 관심 높이는 EC-18 신약후보물질

  엔지켐생명과학은 지금까지 개발되지 않은 세 가지의 적응증치료제 즉, 구강점막염치료제, 코로나19 치료제, 급성방사선증후군 및 우주방사선 예방·치료제 연구에도 집중하고 있다. 특히 구강점막염과 같이 방사선 노출로 인하여 과도하게 활성화된 면역반응으로 일어난 적응증과 염증성 질환인 식도염, 폐렴, 장염, 직장염, 섬유증 및 피부염과 같은 적응증에 대한 치료효과를 높이기 위한 연구를 진행하고 있다. 구강점막염(CRIOM) 치료제는 2018년에 FDA로부터 신속심사지정(FTD)을 받았고, 2021년 8월에 임상2상을 완료하고 미국 FDA에 혁신신약지정(BTD)을 신청할 계획이다. 박전무는 “주요 지표(Topline Data) 분석을 앞두고 있는 구강점막염 치료제는 현재 글로벌 제약사와 기술이전 사업화가 활발하게 추진되고 있다” 그리고 “당사는 급성방사선증후군과 동일한 요인으로 연관된 적응증인 구강점막염의 임상2상 결과를 토대로 다국적 빅파마와 아웃라이센싱을 목표하고 있다”고 설명한다.

  또 급성방사선증후군 관련 연구는 2017년 12월에 FDA로부터 희귀의약품(ODD)으로 지정 받았고 현재는 임상 대체 동물실험으로 임상 2상을 준비하고 있다. 특히 이 연구는 미항공우주국 NASA의 HRP(Human Resource Program) 및 TRISH(우주건강중개연구소) 연구프로그램에 참여하여, ‘NASA의 우주방사선 치료제 연구과제’에도 선정되는 등 미국 대학 및 정부산하 연구팀과 급성방사선증후군 치료제, 우주방사선 예방·치료제 개발을 위한 공동 연구를 수행하고 있다. 이와 함께 엔지켐생명과학은 WHO 코로나19 판데믹 선언 직후, 코로나바이러스감염증의 최대 사망요인으로 알려진 사이토카인폭풍과 같이 과도한 면역반응으로 유래한 급성호흡곤란증후군(ARDS, Acute Respiratory Distress Syndrome)의 완화 작용기전 연구를 미국과 한국에서 동시에 시작하고, 코로나19 치료제 개발을 위한 임상2상 연구를 승인을 받아 진행 중이다.

  “EC-18에 대한 글로벌 관심이 급부상함에 따라 미국국립보건원(NIH) 산하 NIAID 및 미국 국방성(DoD)과 진행 중인 공동연구와 임상2상 시험에 박차를 가해 급성방사선증후군 치료제를 개발할 계획”이라는 박갑주 전무는 “당사는 구강점막염과 급성방사선증후군의 적응증 연구 확대로 우주방사선 예방·치료제 개발을 시작하였으며, 1986년 우크라이나에서 발생한 체르노빌 원전사고와 같은 참담한 재난의 방사능 피폭 피해자와 더불어 북극항로를 오가며 우주방사선의 장기 노출로 발병된 백혈병 산업재해 피해 항공사 승무원들을 위한 방사선 예방·치료제 개발을 목표로 하고 있다”고 설명했다. 아울러 “최근 블루오리진과 버진 갤럭틱의 첫 우주 관광이 성공하여 민간우주관광 시대가 성큼 다가오면서 우주방사선 예방·치료제를 사업화할 계획”이라고 덧붙였다.

▶ ‘Space Health Total Solution’ 제시 위한 우주방사선의학 연구

  우주산업에 대해 로켓, 발사체, 탑재체 등을 먼저 생각하지만, 종사자가 우주환경에 적응하는 과정에서 나타나는 면역력·혈관·중추신경 변화 등에 대처하기 위해서는 우주항공의학에 대한 연구도 중요하다. 우주에서 업무를 수행하던 종사자가 지구에 돌아오면 바로 현실에 적응할 수 없기 때문에 약 3~6개월 간 신체의 근골격계나 평형계를 정상으로 되돌리는 기간이 필요하다. “최근 우주항공의학의 한 분야인 ‘우주인 지구 귀환 후 회복 프로그램’ 등 우주환경에 적응하도록 지원하는 우주의학의 중요성이 부각되고 있다”는 박갑주 전무는 “이러한 이유에서 우주항공의학의 선두주자로서 세계 최초로 우주방사선 치료제와 급성방사선증후군(Acute Radiation Syndrome; ARS) 치료제 개발이 기대되는 엔지켐생명과학에 투자자들의 관심이 커지고 있다”고 말한다.

  올해 3월 설립된 엔지켐생명과학 ‘우주방사선의약연구소(GCR-MRI)’는 우주항공의학산업의 선구자로 인체 건강에 영향을 미치는 우주방사선과 무중력 우주환경, 우주미세먼지로부터 인류 건강을 지키는 해결책을 강구하고자 설립되었으며, 연구소장은 박갑주 사업개발 총괄 전무가 맡았다. 박갑주 전무는 미국에서 유기화학/생화학분야에서 박사학위와 박사 후 연구를 마치고 화이자 제약회사에서 의약화학을 기반으로 한 신약개발을 수행한 바 있으며, 귀국 후에는 유한양행 중앙연구소, 한국파스퇴르 연구소에서 다양한 질환의 치료제 개발 연구 및 제약/바이오 분야 사업개발 등을 총괄해 온 베테랑 연구자이자 사업리더이다.

  “우주의학연구는 기존의 신약개발 연구에 비해 특수한 시설과 우주전문가를 필요로 하며 국내외 글로벌 네트워크를 기반으로 한 협업 연구가 중요하다”고 말하는 박갑주 전무는 “엔지켐생명과학 부설 우주방사선의약연구소가 우주의학 분야의 산·학·연·병 공동연구개발의 허브 역할을 하여 세계 최초 우주 방사선 예방·치료제 개발 및 산업화를 이룸으로써 우주건강중개 연구개발의 글로벌 선구자가 되기를 희망한다”고 말했다.

  특히 박 소장은 “우주방사선의약연구소 소장으로서, 우주방사선의약 분야 산업체와 학계, 병원, 출연연 등과 함께 기초연구, 전임상 연구 및 임상 연구를 수행하여 우주 방사선에 의한 증상 및 질환의 예방과 치료를 위한 신약을 개발하고, 기술이전과 의약품 생산을 통한 새로운 가치를 창출해 나갈 계획”이라고 덧붙였다. 엔지켐생명과학 우주방사선의약연구소는 현재 인하대학교 우주항공의과학연구소와 MOU를 체결하고 공동연구를 수행 중이며, 최근에는 한양대학교 국제우주탐사연구원(ISERI)과 협력하여 ‘우주방사선을 차단할 첨단 소재의 연구 개발’도 계획하고 있다.

▶ 글로벌 의약품 개발기업, 국내 연구 협력 네트워크 구축 확대

  엔지켐생명과학은 기술경쟁력을 앞세워 이미 미국 아리조나 주립대학, 하버드의대-텍사스 A&M 대학-데이비스 캘리포니아 대학, IMEC-센트럴 플로리다 대학과는 우주방사선 치료제 개발을 진행하고 있거나 공동연구를 계획하고 있다. “우주방사선의약 기술력 확보를 위해 국내 항공우주관련 연구 협력프로그램을 비롯해 NASA와 우주건강중개연구(TRISH) 프로그램에도 지속적으로 참여할 예정”이라고 밝힌 박갑주 전무는 “유럽우주국(ESA)과 유럽우주자원혁신센터(ESRIC)와의 연구 협력네트워크도 확장할 계획”이라고 밝혔다.

  이와 함께 엔지켐생명과학은 의약품 산업계와 학계, 연구소와 병원 등과의 협력을 통해 국내 연구 협력네트워크를 구축하고 있다. 특히 한국생명공학연구원을 중심으로 서울아산병원, 분당서울대병원, 고려대병원, 인하대병원, 분당차병원/충북대병원 등 의료기관들과 신약 개발에 필요한 임상 연구들을 진행하여 현재까지 총 27편 논문, 25건 학회 발표, 126건 특허 등록 및 79건 특허 출원의 괄목할만한 성과를 보유하고 있다. 또, 현재 개발 중인 신약의 성공적인 글로벌 아웃라이센싱을 달성하기 위해 글로벌 빅파마들과 다각도로 소통하고 있는 엔지켐생명과학은 지난 4월, 인하대학교 우주항공의과학연구소와의 MOU를 체결한 이후, 한국원자력의학원(KIRAMS)과 국제우주탐사연구원(ISERI)과의 MOU 체결을 앞두고 있다.

▶ 한국원자력의학원과 공동연구 업무협약(MOU) 체결 예정

  “엔지켐생명과학은 한국원자력의학원과 이번 공동연구 업무협약(MOU)을 체결함으로써 국내 연구 네트워크 구축을 토대로 첨단 방사선의학기술을 개척하고, 급성방사선증후군 및 우주방사선 예방·치료제의 개발과 산업화를 실현하고자 한다”는 박갑주 전무는 “자사는 이번 기회를 통하여 우주방사선이 인체에 미치는 영향 연구와 더불어 면역손상으로 인한 염증성 질환 및 항암방사선요법 관련 병용 의약품 개발을 목표로 할 것”이라고 밝혔다.

  특히 “암 환자들의 삶의 질을 개선하고 건강한 삶을 되찾을 수 있도록 암 진단 및 항암치료에 사용되는 우수한 방사성의약품 개발 및 원천 기술력 확보에 사명감을 가지고 한국원자력의학원 연구진들과 공동연구에 참여하겠다”는 박갑주 전무는 “자사가 보유한 EC-18 신약 후보물질은 비임상 연구를 통하여 면역조절작용과 더불어 항암효과를 입증하였다”며 “따라서 항암방사선치료의 병용 의약품으로 개발하여 항암작용뿐만 아니라 방사선치료의 부작용으로 나타나는 면역질환들까지 치료해내는 혁신적인 시너지 효과를 발휘할 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 박 전무는 한국원자력의학원의 우수한 연구진과 공동연구 진행을 위한 전폭적인 인프라 구축을 지원할 것이며 미래 방사선의학 연구분야를 선도할 전문인력 양성을 기대하고 있다고 밝히며, “두 기관은 우주의학 분야의 산·학·연·병 공동연구개발의 허브 역할을 하여 우주건강중개 연구개발의 글로벌 파이오니어로 함께 도약해 나갈 것”이라고 덧붙였다.

▶ 미션 달성을 위한 4가지 실행과제에 집중

  엔지켐생명과학의 미션은 ‘혁신적인 신약을 개발하여 인류의 건강과 행복에 기여하겠다’는 것이다. 이러한 미션을 실현하기 위해 2018년, ‘세계 1등 바이오·제약 챔피언’이라는 100년 비전을 세운 엔지켐생명과학은 4가지 실행과제를 세우고 올해를 ‘비전 2030’을 시작하는 원년으로 삼았다. 이 4가지 실행과제 중 첫 번째는 ‘혁신’으로 혁신아이디어, 혁신기술, 혁신제품을 만들기 위해 구성원 모두가 협력(Collaboration)과 파트너링(Partnering)에 대해 이해하고 주도적으로 실행하는 것이고, 두 번째는 글로벌 네트워크를 구축하여 ‘글로벌 성장’의 기틀을 만들어 내어 핵산 기반 백신(mRNA, DNA) 생산 능력을 확보하는 것이다.

  또 세 번째는 혁신과 글로벌 성장을 통해 ‘코스닥 TOP10’을 달성하고, 기업 가치를 높여 투자가들로부터 인정받고, 주식시장과 산업에서 신뢰와 존경받는 기업으로 거듭나는 ‘주주가치 실현’이며, 네 번째는 혁신적인 신약 후보물질의 발굴 및 성공적인 신약개발 그리고 다양한 적용성을 가진 신규 플랫폼 테크놀로지 개발을 통해 끊임없이 가치를 창출할 수 있는 ‘엔지켐생명과학 비전 2030’을 수립, 달성하는 것이다.