바이오테크
새로운 mRNA 백신이 항생제 내성 C. difficile 감염을 해결할 수 있다
Securities.io를 Google의 선호 소스에 추가
세균의 반격
세균 감염은 항생제가 도입되기 전보다 훨씬 덜 치명적입니다.
“항생제가 없던 시절, 성홍열과 같은 감염은 심장 문제까지 초래할 수 있었습니다. 수술은 종종 혈액 내 치명적인 감염, 즉 균혈증이나 패혈증으로 이어졌습니다.
항생제가 매일 수많은 생명을 조용히 구해주기 때문에 우리는 이를 당연하게 여기기 시작했습니다. 그러나 이는 안전한 가정과는 거리가 멉니다. 세균은 매우 빠르게 진화하며, 항생제에 죽지 않는 것은 강력한 진화적 압력입니다. 따라서 새로운 항생제가 10~15년 후 효능을 잃는 경우가 흔합니다.
항생제가 세균 내성보다 앞서 나갈 수 있었던 유일한 이유는 연구자들이 수십 년 동안 새로운 분자를 계속 찾아낸 노력 덕분이었습니다. 이는 연구자와 병원체 사이의 조용한 전쟁입니다.
최근 병원체가 승리하기 시작했습니다. 항생제 내성은 특히 병원에서 발생하는 질병과 관련해 커져가는 문제입니다. 항생제 내성전 세계적으로 매년 127만 명 이상을 사망하게 합니다. 2000년 이후 새로운 항생제 계열은 거의 발견되지 않았습니다.
출처: Aphage
항생제 내성이 증가함에 따라, 클로스트리디움 디피실리(Clostridium difficile)과 같은 감염이 특히 병원 및 면역이 약화된 환자, 어린이, 노인 사이에서 더 흔해졌습니다.
- 디피실리는 소화 시스템을 공격하는 특히 까다로운 감염으로, 주요 치료법은 장기간 항생제 복용입니다.
- 하지만 항생제가 장내 유익균도 동시에 공격하기 때문에, C. difficile는 이들의 부재를 이용해 독소를 대장에 방출하고 번식합니다.
따라서 C. difficile에 대한 최초 백신 개발 발표는 중요한 소식입니다. 이는 펜 메디신과 필라델피아 어린이 병원 연구진이 발표했으며, 권위 있는 과학 저널 Science에 “다중가량 mRNA-LNP 백신이 Clostridioides difficile 감염을 보호한다”라는 제목으로 실렸습니다.
C. difficile 감염
C. difficile는 대장을 감염시키는 세균으로, 설사와 발열 같은 증상을 일으키며 심한 경우 장 천공, 신부전 또는 사망에 이를 수 있습니다.
C. difficile 감염(CDI) 미국에서 매년 약 50만 명에게 영향을 미치며 3만 명의 사망을 초래하고 있습니다.
또 다른 CDI의 영향은 전체 사례의 35%에서 재발한다는 점입니다. 이 중 첫 재발 사례의 60%가 추가 재발하여 만성 문제가 될 가능성이 있습니다.
취약 계층, 즉 매우 어린이와 노인, 혹은 중증 환자에게 주로 발생하기 때문에 다른 건강 문제로부터의 회복을 저해할 수 있습니다. C. difficile 포자는 매우 내성이 강해 환경에서 완전 제거가 어려우며, 특히 병원 및 의료 시설에서 문제가 됩니다.
C. difficile mRNA 백신
C. difficile는 주로 취약 환자를 표적으로 하기 때문에, 감염 자체를 사전에 예방하는 것이 이상적입니다.
하지만 연구진이 C. difficile 백신을 만들면서 마주한 문제는 세균이 바이오필름이나 매우 견고한 포자 형태로 숨을 수 있어 면역 체계에 다양한 형태로 나타난다는 점이었습니다.
이 문제를 해결하기 위해 연구진은 mRNA-LNP(지질 나노입자) 백신 플랫폼을 사용했으며, 이는 우리에게 mRNA COVID-19 백신을 제공한 동일한 플랫폼입니다.
전통적인 백신과 달리, mRNA 백신은 면역 체계를 여러 방식으로 세균을 표적하도록 훈련시킬 수 있습니다.
“대부분의 백신이 특정 항체를 생성하도록 면역 체계를 자극한다면, mRNA 백신은 세균, 바이러스 또는 곰팡이에 대해 하나 이상의 방어 메커니즘을 유도하도록 쉽게 포장될 수 있기 때문에 C. difficile 백신의 완벽한 후보였습니다.”
Drew Weissman, 2023 Nobel Laureate MD, PhD, and co-author of the study.
C. difficile mRNA 백신은 장 내 정착과 독성을 위해 필요한 여러 표면 인자를 처리하는 효소를 표적으로 설계되었습니다.
따라서 이 백신은 일반적인 세균 표적뿐만 아니라 이론적으로 가장 독성이 강한 균주에도 영향을 미칠 수 있습니다.
동물 모델에서 시험했을 때, 실험용 백신은 영양세포와 포자를 포함한 모든 형태의 C. difficile에 대해 강력한 면역 반응을 일으켰습니다. 이 면역 반응은 장기 생존 T 세포, 항독소 IgG, 그리고 점막 항체 반응을 통해 매개되었습니다.
출처: Science
이로 인해 실험용 쥐의 100%가 생존했으며, 장내 미생물군집에 측정 가능한 영향을 주지 않아 전반적인 건강 유지에 핵심적인 요소로 점점 더 인식되고 있습니다.
항생제 내성에 대한 영향
증가하는 항생제 내성은 향후 몇 년 안에 막대한 사망자를 초래할 위협이 있습니다. 2050년까지 항생제 내성으로 인한 사망자는 연간 1천만 명에 이를 수 있으며, 이는 현재의 사망자 수보다 거의 10배에 달합니다.
“항균제 내성(AMR)은 2019년에 직접 127만 명의 사망을 초래했으며, 사망자 중 5명 중 1명은 5세 이하 어린이였습니다. 또한 2019년에 사망한 495만 명은 약물 내성 감염(하부 호흡기, 혈류, 복부 감염 등)으로 인한 것이었습니다.”
몇 가지 해결책이 곧 도입될 수 있습니다. 예를 들어 항균성 고분자나 “생존 항생제”(박테리오파지)가 있습니다.
하지만 또 다른 이상적인 상황은 처음부터 항생제 내성을 만들고 전파하는 것을 방지하는 것입니다. 이렇게 하면 새로운 분자 계열이나 치료법이 세균이 회피 방법을 개발하기 전에 더 오래 지속될 수 있습니다.
특히 C. difficile처럼 항생제 사용이 많은 세균에 대한 백신이 많을수록 내성 발생이 줄어듭니다.
따라서 이 백신은 C. difficile 항생제 내성 및 관련 사망자 증가 문제를 완화할 뿐만 아니라, 다른 질병에 대한 항생제 내성의 출현과 확산도 감소시킬 수 있습니다.
mRNA 응용 분야 확대
최근 “바이오테크로 암과 싸우기 – 왜 mRNA 백신이 큰 도약인지”에서 논의했듯이, mRNA 기술은 새로운 응용 분야로 빠르게 확장되고 있습니다.
그 중 하나는 암 치료이며, mRNA 주입을 통해 면역 체계가 코로나19 팬데믹 백신이 하는 방식처럼 암 세포를 찾아 파괴하도록 훈련됩니다.
다른 mRNA 치료 후보들은 라임병, 말라리아, 혹은 단순 포진 바이러스와 같이 치료에 저항성을 보이는 지속성 질환을 목표로 하고 있습니다.
궁극적으로 mRNA는 알레르기 및 자가면역 질환 치료, 손상된 장기 회복, 혹은 보다 안전한 유전자 치료에도 활용될 수 있습니다.
mRNA 백신에 투자하기
팬데믹 덕분에 mRNA는 2020~2022년 사이 투자자들의 사랑을 받게 되었습니다. 팬데믹 이후 mRNA 백신 판매가 감소하면서 많은 mRNA 관련 주식 가격이 하락했습니다.
하지만 이는 전염병부터 암, 희귀 질환, 자가면역 증후군 등에 이르기까지 질병 예방에 기술이 놀라울 정도로 강력하다는 사실을 바꾸지 못합니다. 그리고 mRNA 백신에 대한 전문성은 일부 기업이 이 기술을 새로운 의학 분야에 적용하는 데 큰 선점을 제공합니다.
여러 중개업자를 통해 mRNA 기업에 투자할 수 있으며, 여기 securities.io에서 미국최고의 중개업자, 캐나다중개업자, 호주중개업자, 영국중개업자, 그리고 다른 많은 국가의 추천 목록을 찾을 수 있습니다.
mRNA 기업에만 관심이 없다면, WisdomTree BioRevolution UCITS ETF (WBIO) (WT ), VanEck Biotech ETF (BBH), 혹은 First Trust NYSE Arca Biotechnology Index Fund (FBT)와 같은 바이오테크 ETF에 투자하면 성장하는 바이오테크 경제에 보다 다양하게 노출될 수 있습니다.
mRNA 솔루션을 제공하는 기업들
BNTX 가격 차트
주요 mRNA 암 치료 기업 중 하나인 BioNTech는 Pfizer가 상용화한 Covid-19 mRNA 백신 성공을 바탕으로 사업을 확장하고 있습니다.
암
BioNTech (BNTX ) 현재 보유하고 있는 11개의 다양한 암 치료 후보를 보유하고 있으며, 난소, 전립선, 장, 피부, 두경부 및 다수의 고형 종양을 대상으로 합니다.
대부분의 종양학 임상 시험은 1/2상에 있으며, 이미 3개의 후보가 3상에 진입했습니다.
출처: BioNTech
전체적으로 이 회사는 암 분야에서 21개의 임상 프로그램을 운영하고 있습니다. 여기에는 mRNA뿐만 아니라 소분자, 면역종양학제제(IO), 항체-약물 결합체(ADCs)도 포함됩니다.
첫 번째 암 치료 제품은 2026년에 출시될 가능성이 있습니다.
출처: BioNTech
감염성 질환
BioNTech는 >50%의 시장 점유율로 COVID-19 백신 분야의 선두를 유지하고 있으며, 승인될 경우 2025년 말 또는 2026년에 코로나와 독감(인플루엔자) 복합 호흡기 백신을 출시할 예정입니다.
감염성 질환과 관련해 BioNTech는 대상포진, 헤르페스, 결핵, 말라리아 및 Mpox 백신을 개발 중입니다. 이 중 가장 많은 사람에게 영향을 미치는 질환은 헤르페스 바이러스(37억 명 감염), 말라리아(2억 4,900만 명), 결핵(1,060만 명)입니다.
출처: BioNTech
AI
BioNTech는 2020년에 설립하고 2023년에 전액 인수한 InstaDeep AI 회사를 통해 AI‑바이오텍 분야에서도 활발히 활동하고 있습니다.
출처: BioNTech
InstaDeep는 “첫 번째 AI 면역치료 플랫폼”으로, DNA 및 단백질 서열에 LLM 기술을 적용하고, 조직학(현미경 하 조직) 분석을 위한 AI 비전, 실험실 자동화 및 품질 관리를 위한 AI 에이전트를 활용합니다.
목표는 전체 R&D 파이프라인에 AI를 배치하는 것입니다.
이 플랫폼은 224개의 Nvidia (NVDA ) H100 GPU와 86,000개의 CPU 코어, 0.5 ExaFLOPS를 갖춘 슈퍼컴퓨팅 클러스터를 사용하며, 전 세계 상위 100위 안에 듭니다. InstaDeep의 유전체 AI 모델은 가장 많이 다운로드되는 모델 중 하나로, 해당 분야에서 “최첨단”임을 보여줍니다.
재무
팬데믹으로 얻은 자금 덕분에 이 회사는 2024년 중반까지 총 €16,9B의 현금을 보유하며 매우 강력한 재무 상태를 유지하고 있습니다. 2023년에는 Covid-19 백신이 여전히 €3.8B의 매출을 올렸으며, 총 이익은 €3.2B였습니다.
2024년에는 매출 성장세가 둔화될 가능성이 있지만, 전반적으로 이 기업은 아직 상용화된 제품이 하나뿐인 초기 단계 바이오테크 스타트업임에도 불구하고 매우 견고한 재무 구조를 가지고 있습니다.
