손미원 대표, 천연물 신약 연구에만 26년간 앞장서 온 인물

국내 최고 전문 역량 결집으로 파킨슨병 근원적 치료제 개발

파킨슨병 치료제 MT101,  미국 FDA에 임상 1상 진입성공 

대한민국 천연물 신약계의 새로운 역사를 써내려가고 있는 "엠테라파마"

제6회 대한민국 노벨사이언스상 과학기술창조상 수상 

26년간 신약 연구개발에 앞장서 온 손미원 대표

화학 · 바이오 신약을 넘어 천연물 유래 신약 시대가 열렸다.
만성난치성 질환의 새로운 대안으로 전 세계적 각광을 받고 있는 천연물 신약은 고전적인 단순 성분 연구를 통한 천연물 신약 개발의 수준을 넘어서 최근 생화학, 생명공학, 생명정보학 및 시스템생물학적 관점에서의 융합연구가 진행되며 의약계의 핫이슈로 부상하고 있다.
국내 제약업계에서는 시간과 비용 등 장점을 이유로 식품의약품안전처로부터 품목, 임상시험계획 승인 허가가 증가 추세를 보인 바 있으나 2012년 이후 한동안 주춤하다 최근 다시 기존 의약품에 의한 질환 개선(Disease-Modifying)의 한계가 인식되면서 천연물 신약에 대한 관점이 새롭게 증가하고 있는 추세다.
21세기 새로운 질병 및 만성질환 퇴치에 유용한 신약개발의 밑거름이 된다는 이점과 배타적 지적재산권 확보에 따른 글로벌 신약 개발 경쟁력 강화로 천연물 유래 신약에 대한 인식이 달라지고 있는 가운데, 국내 기업이 천연물 유래 신약 개발의 선두에 선 것으로 알려져 화제가 되고 있다. 본지에서 대한민국 천연물 신약계의 새로운 역사를 써내려가고 있는 엠테라파마를 찾아가봤다.  <편집자주>

손미원 대표(중)와 연구원들

국내 천연물신약 연구 분야 권위자 손미원 대표의 ‘글로벌 경쟁력’이 급성장 비결

엠테라파마(MThera Pharma)의 사명은 ‘멀티(Multi) 타깃(Tartget) 기반의 혁신 치료제(Therapeutics)’라는 뜻이다. 현행 치료제의 대다수인 단일 타깃 화학의약품 또는 바이오의약품은 만성 난치성 질환의 개선 효력이 미흡하기 때문에 천연물 의약품을 개발하여 만성난치청 질환을 정복하는 것이 엠테라파마의 궁극적인 목표다.
만성난치성 질환 치료제 개발을 목표로 2020년 2월 설립된 엠테라파마는 현재 SyMthomics (싸이엠토믹스) 및 CMC 고도화 기술을 토대로 도출한 신약 파이프라인 4개를 보유하고 있다. 이 중 파킨슨병 치료제인 MT101은 올해 5월 20일 미국 FDA에 임상 1상을 진입하였다. . 또한 기업부설연구소 인정, 벤처기업 인증, 기술역량 우수기업 인증을 받은 바 있다.
엠테라파마가 2년이라는 짧은 시간 안에 국내 천연물 신약 개발을 리드하는 회사로 고속 성장할 수 있었던 이유 중 첫 번째는 단연 손미원 대표다.
엠테라파마를 이끌고 있는 손미원 대표는 국내 상위제약사인 동아에스티와 바이오벤처를 거쳐 26년간 신약 연구개발에 앞장서 온 인물이다. 동아에스티 재직 당시 제품개발 연구소장과 연구기획관리실장을 역임했고, 지식경제부 천연물신약사업단장을 역임하는 등 천연물 신약 전문가로 널리 알려져 있다.
손 대표는 위염치료제 스티렌정의 약리연구, 기능성소화불량치료제 모티리톤정의 연구책임자로서 천연물신약개발을 주도했으며, 글로벌 천연물 신약인 당뇨신경병증치료제 DA-9801, 파킨슨병치료제 DA-9805, 치매치료제 DA-9803 등의 개발을 총괄한 바 있다.
천연물 신약 전문가로 명성이 알려진 손 대표 외에도 엠테라파마에는 각 분야 전문가들이 포진해 있다. 공동창업자인 김상건 동국대 약대 교수, 김선여 가천대 약대 교수, 오명숙 경희대 약대 교수, 이충환 건국대 시스템생명공학과 교수, 장영표 경희대 약대 교수 등이 엠테라파마와 함께 하고 있다. 장영표 교수가 CMC 총괄부사장을 겸임하고 그 외 네 사람은 과학기술자문으로 활동하고 있는 등 명실상부한 국내 권위자들과 박사 7명을 포함한 15명의 전문인력들이 천연물신약 개발을 위해 발맞춰 나아가고 있는 것이다.
엠테라파마는 최근 완료한 시리즈 B1까지 106억원을 조달했으며, 이를 바탕으로 신약 파이프라인의 미국 임상시험을 진행하고 추가 파이프라인을 발굴할 계획을 가지고 있다. 글로벌 R&D 회사로의 도약을 목표로 하고 있는 엠테라파마는 2024년~2025년 상장 계획이다.

손미원 대표

떠오르는 천연물신약 시장.. 엠테라파마 플랫폼 기술 ‘싸이엠토믹스’로 선두 선점

의약품 개발은 초기 천연물에서부터 시작해 유효성분에 대한 유기합성 기술 기반의 저분자 의약품 개발, 바이오테크놀로지 기반의 고분자 의약품 등장, 유전자 세포 치료 및 재생의학 등으로 발전해 왔다.
이러한 신약개발의 흐름에서 공통적으로 읽을 수 있는 점은 전 세계적으로 화학적 다양성 및 생물학적 다양성을 갖는 천연물이 신약 시드로 중시되는 움직임에는 변함이 없다는 것이다.
다양한 문헌 정보 및 오랜 임상 사용 경험을 바탕으로 접근하는 천연물 의약품 개발이기에 합성 의약품에 비해 상대적

으로 성공 가능성이 높은데다, 추출물 형태의 신약인 botanical drug의 경우 함유되어 있는 많은 성분들이 다

양한 생물학적 활성을 나타내기 때문에 다양한 작용기전을 동시에 가질 수 있는 이점이 있다. 이러한 특징들이 현대인의 ‘만성난치성 질환’에는 근본적 치료제로 적합하다는 것이 전반적인 의약계의 평가다.
합성 및 바이오 의약품은 단일 타깃의 기능을 조절하는 기전을 갖고 있지만 천연물신약은 방법론적으로 다양한 성분을 섞는 조합요법이 가능하고 안전성이 높기 때문에 다중타깃의 동시조절을 목표하는 새로운 개념의 의약품으로 개발될 수 있어 병인이 다양한 만성 난치성 질환에 유리한 것이다.
이러한 흐름 속에 엠테라파마의 행보는 단연 돋보인다.
신약 개발에 있어 2년은 짧은 시간이지만, 엠테라파마는 획기적인 발전을 보여왔다.
특히 플랫폼 기술인 싸이엠토믹스 보유는 주목할 만하다. 이 기술은 만성 난치성 질환을 치료할 수 있는 다중 타깃 소재 도출을 위한 인공지능 기반 코다 (CODA) 시스템과 실험적 근거를 통해 분석된 다중 오믹스를 융합한 기술이다. 싸이엠토믹스는 유전자간의 관계도 분석 및 타깃 유전자 스크리닝을 통해 활성 성분과 타깃 유전자의 상호작용을 예측 및 검증하여 현재 개발 중인 파이프라인의 작용기전을 빠르게 규명할 수 있는 점이 특징이다.

연구분야에 자문위원으로 참여하고 있는 천연품 의약품 개발 전문가들

(재)유전자동의보감사업단 (단장 이도헌·카이스트 바이오뇌공학과)이 개발한 코다 시스템은 바이오 의료분야 2600 만여 개의 빅데이터를 활용해 인체 내 조직, 세포들의 다양한 분자적 상호작용을 시뮬레이션 할 수 있는 가상인체시스템이다.
엠테라파마는 원료천연물에 대한 세계 최고 수준의 표준화 기술 확립을 위해 분석실험 결과에 대한 구조적 안정성을 확보할 수 있는 분석설계실험법과 통계적 합리성을 바탕으로 원료천연물의 품질일관성을 유지할 수 있는 다변량분석법 등을 통합적으로 활용하고 있다. 이를 통해 천연물의약품 산업의 핵심기술인 원료표준화 부분에서 글로벌 스탠다드를 선도해 나가는 기업으로 평가받고 있다. 이밖에도 임상적 증거들을 종합해 유효성분 및 타깃들을 결정하고, 원료 생약의 관리, 생산 배치의 엄격한 품질관리를 통한 배치간 동등성 확보 (Batch to Batch Consistency), 임상적으로 연관된 생물학적 검정을 통한 효능 평가 등 다양한 방법을 사용한 'Totality of Evidence'의 접근 방식으로 치료학적 동등성 확보 (Therapeutic Consistency)를 할 수 있는 CMC 고도화 기술을 보유 중이다.

현재 엠테라파마의 파이프라인 중 파킨슨병 치료제는 미국 FDA 임상 1상을 진입하였고, 특허 포트폴리오 전략을 통해 다수의 관련 특허를 보유하고 있다. 염증성 장질환 치료제는 현재 비임상 연구를 진행 중에 있으며 올해 8월 말까지 IND 자료 구축을 완료하여 올해 12월 미국 FDA 임상2상을 신청할 계획이다.
또한 각각 비임상시험 및 POC 임상 단계에 있는 당뇨병치료제, 치매치료제도 개발 중에 있으며 바이러스감염치료제, 비만치료제도 개발 중이다.
손미원 대표는 “엠테라파마의 이러한 성과는 기존의 사용례를 통해 안전성이 확보된 천연물 의약품 개발에 집중하여 개발 기간을 단축한 결과이며 플랫폼 기술인 싸이엠토믹스를 이용해 후보 물질을 신속하고 효율적으로 발굴한 결과”라고 말했다.

<표 사진 설명> Platform Tech SyMthomics (싸이엠토믹스) CODA시스템을 활용한 성분 타깃 작용기전 연구 MT101 성분 최적화 연구 MT101 작용기전

근원적 치료제에 부작용 없어.. 고도화 기술 전제로 효능 극대화

엠테라파마의 치료제들이 높이 평가받고 있는 이유는 무엇일까.
현재 시판되는 파킨슨 치료제는 대부분 소실된 도파민을 보충해주거나, 도파민의 소실을 막는 기전의 증상완화제이다. 파킨슨 질환의 표준 치료 약물은 1975년에 상업화된 레보도파-카비도파 복합제이다. 50여년이 넘는 기간 동안 여전히 표준 약물로 사용되었다. 레보도파는 증상 완화 효과는 우수하지만, 병의 진행을 막을 수는 없기 때문에 근본적 치료를 기대하기는 어려운 것으로 알려져 있다. 또한 장기간 복용 시에는 내성과 신경세포 독성에 의한 심각한 부작용이 나타나는데 투약 기간이 5년일 경우 50%, 10년 이상일 경우 90% 이상의 환자에게서 이상운동증 (Levodopa Induced Dyskinesia, LID)과 같은 부작용이 유발된다고 보고되고 있다. 엠테라파마의 파킨슨병 치료제인 MT101은 부작용이 없으면서도 Nurr1 활성화에 의한 도파민 신경세포 보호, 알파시누클레인의 응집 및 염증 억제, 미토콘드리아 기능장애를 개선하는 근원적 치료제라는 차별성을 가지고 있다. 또한 MT101의 활성 성분 및 지표성분이 70~80% 규명되었으며, 효능을 극대화하기 위한 MT101 활성성분 최적화 연구도 활발히 진행 중이다.

염증성 장질환의 경우에도 현재 완치시키는 치료법이 없기 때문에 약물요법 및 영양요법에 의해 관해상태로 유도하고 그 상태를 유지하는 방법 정도가 최선이라고 말할 수 있다. 염증성 장질환은 환자에 따라 질병이 생겨나는 부위나 범위, 증상, 경과 등이 다양할 뿐 아니라 치료에 대한 반응도 각기 다르기 때문에 근원적 치료제 개발이 시급한 상황이다. 엠테라파마의 염증성 장질환 치료제인 MT102는 장세포 점막치유 및 항염증 작용기능을 가진 차별화된 물질로, 초기환자 단독요법과 유지요법 및 중등, 중증환자 병용요법이 가능할 것으로 보고 있다.
이밖에도 2형 당뇨 치료제인 MT103은 인슐린저항성 신규타깃을 포함한 다중타겟 후보물질을 도출 중이며, 임상효능 입증 시 시장진입 및 성장 가능성이 클 것으로 전망되는 가운데 초기 환자 단독요법, 중증환자 인슐린 신호전달 하단의 약물과 병용요법으로 사용 가능할 것으로 보고 있다.
치매 치료제인 MT104의 경우에도 현재 POC 임상을 착수했으며 임상효능입증시, 시장 파급력이 클 것으로 예측된다.
이처럼 차별화된 기술을 보유하기까지는 꾸준한 연구로 한 우물을 판 손미원 대표의 피나는 노력이 있어왔다 (노력을 무시할 수 없다).
손 대표는 “엠테라파마는 제약벤처로 국내 천연물 유래 신약개발 전주기의 산학연 전문가들과 공동 및 협업 연구의 네트워크를 구축해, 파킨슨치료제, 염증성 장질환 치료제, 2형 당뇨병 치료제, 치매 치료제 등 파이프라인을 보유하고 있다. 이는 주로 만성 난치성 질환을 겨냥한 파이프라인으로, 만성 난치성 질환은 다양한 타깃에 문제가 생긴 질환이기 때문에 다중 타깃 치료제인 천연물 신약이 앞으로의 치료에 유리하다고 판단했다”고 말했다.

손미원 “엠테라파마, 연구개발 회사로 글로벌 리더될 것”

글로벌 시장에서는 이미 천연물 신약이 빠르게 성장하고 있다.

GW파카슈티컬은 미국 식품의약국(FDA)으로부터 2018년 간질 치료제 에피디올렉스를 허가받아 판매하고 있으며, 이 약은 FDA가 허가한 대마로부터 유래된 카나비노이드다. 시장 수요가 높으며, 출시 2년 만인 지난해 연간 5억1000만 달러의 매출을 달성하였다. 최근에는 고령화에 따른 퇴행성질환 및 만성질환의 증가로 인해 부작용 및 독성이 적은 천연물을 기반으로 한 장기 복용용 의약품, 난치성 질환, 미세먼지 등 환경변화에 기인한 질환 등을 타깃으로 한 다중성분/다중타깃 (multi-component/multi-target) 방식의 천연 의약품 개발이 높은 기대를 받고 있다.
국내의 경우, 2016년 기준 국산 신약 37개 중 천연물 신약은 8개에 불과하지만, 전망은 상당히 밝다. 같은 기간 100억원 이상의 연매출을 거두며 성공한 의약품 기준으로 살펴볼 때, 화합물 신약이 17.2%, 천연물 신약이 62.5%로 역전된 데이터가 존재한다. 향후 천연물 신약이 국내에서도 높은 상승세를 탈 것으로 충분히 예측되는 부분이다.
엠테라파마 손미원 대표는 “(엠테라파마를) 미국 FDA 승인 신약을 보유한 글로벌 리딩 R&D 기업으로 성장시키는 것이 목표이며, 천연물 의약품 사업화 기반 기술 개발을 위해 스마트 팜을 이용한 천연물 재배 자동화 시스템 및 온실 환경 정밀 제어 기술을 확보하고, 관련 기술 제공을 통해 천연물 의약품 개발 생태계 조성에 기여하는 글로벌 기업을 꿈꾸고 있다”는 포부를 밝혔다.

 김주현 기자 / 사진 원동현 실장 

천연물 신약계의 새로운 역사를 써내려가고 있는 엠테라파마 연구원들

제6회 대한민국 노벨사이언스상 과학기술창조상 수상업적