글로벌 면역항암제 선도기업 지놈앤컴퍼니(대표 배지수ㆍ박한수)와 광주과학기술원(이하 GIST) 연구팀의 면역항암 마이크로바이옴 연구결과가 관련분야 최고 학술지인 네이처 마이크로바이올로지(Nature Microbiology, JCR 저널 랭킹 상위 2.9%) 12일 자 온라인 판에 게재됐다.

지놈앤컴퍼니와 GIST 연구팀은 총 235명의 삼성서울병원 폐암환자와 정상인을 대상으로 한 연구에서 장내 유익균으로 알려진 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum 비피덤)의 동일한 종(specie)이라도 균주(strain)마다 암 억제 정도가 다르다는 것을 확인했다. 특히 마이크로바이옴 산업에서 난제로 알려진 약물작용기전(MOA)을 규명하여 마이크로바이옴 항암제 개발 가능성을 한 단계 높였다.

연구팀은 다중오믹스(multi-omics) 분석을 통해 특정 마이크로바이옴 균주가 면역항암제(PD-1저해제)와 함께 투여될 경우, 해당 균주로부터 펩티도글리칸(peptidoglycan) 및 L-트립토판(L-tryptophan)등과 같은 대사체가 분비됨을 확인했다. 이렇게 분비된 대사체들이 종양 미세환경에서 T 세포(CD4+, CD8+등) 및 NK세포를 활성화시켜 인터페론감마(IFN-γ) 등 항암 사이토카인을 분비함으로써 항암작용을 나타내는 기전을 규명했다.

이번 연구를 공동으로 진행한 삼성서울병원 이세훈 교수는 "이 연구는 임상 현장에서 실제 치료 중인 환자의 검체에서 시작한 연구로 연구 결과를 임상 현장에서 치료 및 예방을 위한 목적으로 적용할 수 있다는 측면과 세계 최초로 아시아인 비소세포성폐암에서 항암제 치료 효능을 높이는 마이크로바이옴 균주를 밝혔다는 점이 의미가 있다" 며, “이번 연구결과가 기존 면역항암치료제에 추가적인 부작용 없이 효능을 올려 향후 환자의 치료와 예방 모두에 도움이 되는 결과가 나오길 기대한다”고 말했다.

특히 지놈앤컴퍼니 연구팀은 이번 연구에서 유전체 분석 기법을 통해 기존 마이크로바이옴 약물작용기전(MOA)을 성공적으로 증명하며 글로벌 마이크로바이옴 기전 연구능력을 입증했다.

업계 한 관계자는 “마이크로바이옴 신약개발은 기존의 신약개발과는 다른 새로운 분야로 약물작용기전을 어떻게 규명해야 하는지가 업계 전체의 난제였는데 지놈앤컴퍼니 연구팀은 이를 다중오믹스(multi-omics)기법으로 이를 해결해낸 것으로 마이크로바이옴 글로벌 탑 연구개발능력을 증명한 것” 이라고 말했다.

지놈앤컴퍼니는 이번 논문에서 밝혀진 면역항암 마이크로바이옴 기전연구를 기반으로 자사 주요 파이프라인 GEN-001의 연구개발을 진행해왔다. 현재 한국과 미국에서 암환자 대상 임상시험을 진행 중이다. 향후 지놈앤컴퍼니는 특허 출원한 새로운 균주를 신규 파이프라인으로 개발하겠다는 전략이다. 의약 전문 글로벌 시장조사기관 GBI 리서치에 따르면 세계 면역항암제 시장 규모는 2022년에는 758억 달러(약 90조원)에 달할 것으로 전망된다.