RNA 기반 치료제는 주목받고 있습니다: 투자자 옵션은 무엇인가요?

새로운 이해

세포의 작동 원리는 다음과 같이 간단히 정리할 수 있습니다.

• DNA는 템플릿/설명서 역할을 합니다.
• RNA는 실제로 전달되는 명령입니다.
• 단백질은 RNA의 명령에 따라 만들어지며, 몸에서 필요한 작업을 수행하는 “기계” 역할을 합니다.

출처: Ark Invest

각 단계는 치료에 활용될 수 있습니다. 이러한 집중된 접근법은 일반적으로 정밀 치료라고 불리며, 우리는 최근 기사 “정밀 치료 시장은 2030년까지 5,000억 달러에서 3조 달러로 여섯 배 성장할 수 있다“에서 자세히 설명했습니다.

DNA, RNA, 단백질 사이의 기본 관계는 훨씬 오래전부터 알려져 있었습니다. 이 글이 쓰이기 전 약 20년 동안에는 특히 이를 약물 개발에 활용할 실용적이고 저렴한 도구가 발전했습니다. 2003년 완성된 최초의 인간 참조 게놈은 대규모 연구 사업의 결과였으며, NHGRI의 역사적 추산에 따르면 그 염기서열 분석에 약 10억 달러가 들었습니다. 이는 이후 개별 게놈을 분석하는 일반적인 가격과는 다릅니다. 2023년 무렵에는 600~1,000달러라는 가격이 제시됐고, 몇 년 안에 100~200달러로 낮추는 것이 목표였습니다.

새로운 치료 패러다임

이 새로운 지식의 첫 번째 결과는 이제 우리는 많은 질병의 근본 원인을 이해하게 되었다는 점입니다. 결함이 있는 단백질, 결손된 유전자, 혹은 제 기능을 제대로 수행하지 못하는 특정 호르몬 등이 그 원인입니다. 몸의 화학적 상태를 무작정 바꾸고 행운을 기대하는 대신, 무엇이 잘못됐는지 알게 되었습니다.

두 번째 결과는 제약 산업이 기존 접근법을 재고하도록 만든다는 것입니다. 이제는 몸 안에서 잘못된 부분을 먼저 파악하고 이를 바로잡는 방향으로 나아갈 수 있습니다.

RNA의 독특함

DNA를 표적으로 하는 치료는 일부 유전 질환을 치료할 수 있습니다. RNA는 다양한 기능을 활용할 수 있어 다른 정밀 치료 방식과 비교할 때 다음과 같은 장점이 있습니다.

• RNA 서열은 디지털 코드와 유사하게 특정 목적을 위해 작성하고 프로그래밍할 수 있기 때문에 완전히 “프로그래밍 가능”합니다.
• RNA 치료는 세포 내부의 과정을 표적으로 삼을 수 있습니다. 다만 RNA가 세포막을 스스로 쉽게 통과하는 것은 아니며, 표적 전달에는 화학적 변형이나 적절한 운반 시스템이 필요한 경우가 많습니다.
• 조절 가능성: 다양한 농도나 대체 버전을 사용해 치료 결과를 조절할 수 있습니다.
• 다재다능함: RNA는 세포 내에서 다양한 기능을 수행하므로 의료 목적에 여러 방식으로 활용될 수 있습니다. RNA에는 mRNA, siRNA, snRNA, miRNA 등 다양한 종류가 있습니다… (모든 RNA 유형에 대한 매우 기술적인 설명을 원한다면, 2022년 Nature 기사를 읽어볼 수 있습니다)

RNA 치료제 성장

ARK Invest의 자료에 따르면 RNA 기술 관련 특허는 2005년부터 본격적으로 늘었습니다. 임상 개발군도 점차 성숙해 2010년부터 2상, 2017년부터 3상 시험이 늘어났습니다.

2022년 개발 중인 RNA 치료제 수는 거의 600건에 달했으며, 2010년에는 겨우 200건에 불과했습니다.

출처: Ark Invest

RNA의 프로그래밍 가능성은 약물 개발을 빠르고 저렴하게 만들 수 있습니다. ARK Invest는 2023년 보고서에서 실패한 개발 사업까지 포함한 평균 임상 개발 비용과 기간을 RNA 치료제의 경우 약 12억 5,000만 달러와 5년, 저분자 약물과 항체의 경우 20억 달러 이상과 약 10년으로 추산했습니다. 이는 비교를 위한 추정치이며 모든 약물에 적용되는 고정 비용이나 기간은 아닙니다.

출처: Ark Invest

RNA 기술 및 기업

mRNA 백신

코로나19로 널리 알려진 mRNA 백신은 이 기술의 대표적인 활용 사례입니다. 바이러스의 게놈이 분석된 뒤 몇 주 만에 백신 후보의 서열을 설계할 수 있다는 점에서 기술의 강점이 드러났습니다.

이 기술은 이제 Covid를 넘어 다양한 병원체로 확대되고 있습니다. 또한 많은 희귀 질환 및 암 치료에도 유망한 후보입니다. 눈에 띄는 선두 기업은 다음과 같습니다,

1. BioNTech

BNTX 가격 차트

2. Moderna

MRNA 가격 차트

mRNA 치료의 미래는 「mRNA 기술의 다음 활용: 암 치료」에서 자세히 다뤘습니다.

RNA 간섭 (RNAi)

모든 RNA가 단백질 생산의 주형으로 쓰이는 것은 아닙니다. siRNA와 같은 작은 RNA는 다른 RNA를 표적으로 삼아 유전자 발현이나 원하지 않는 단백질 생산을 줄일 수 있습니다. 이 기전을 RNA 간섭(RNAi)이라고 하며, RNAi 자체가 별개의 RNA 분자 종류를 뜻하는 것은 아닙니다.

Onpattro와 FDA가 승인한 다른 세 약물은 희귀 질환용으로 Alnylam (ALNY)이 판매하며, 이 기술을 기반으로 합니다.

문헌에는 다음과 같은 RNAi 약물과 개발 프로그램 등 임상 3상에 도달한 사례가 소개돼 있습니다. 부트리시란은 한 적응증에 이미 승인됐고 다른 용도로도 연구되고 있었습니다.

• Fitusiran, Sanofi (SNY); Genzyme은 Sanofi의 일부입니다
• Nedosiran, 개발사 Dicerna Pharmaceuticals는 2021년 12월 Novo Nordisk의 완전 자회사가 됐습니다
• Teprasiran, Quark Pharmaceuticals(비상장)
• Tivanisiran, Sylentis S.A.(비상장)
• Vutrisiran, Alnylam (ALNY); 2022년 6월 성인 유전성 트랜스티레틴 아밀로이드증의 다발신경병증 치료제로 Amvuttra라는 이름으로 FDA 승인을 받았습니다

RNAi 기술은 이제 시작 단계에 불과합니다. 보다 정밀한 RNAi 분자 활성을 가능하게 하거나 mRNA 백신에 사용되는 지질 소포와 같은 운반체의 필요성을 줄이는 등 고도화된 방법들이 개발되고 있습니다.

이 분야의 선두주자 중 하나는 한국의 Olix Pharmaceutical(226950.KQ)이며, 세포 침투 비대칭 siRNA (cp-asiRNA)를 개발하고 있으며 일부 제품은 2상 임상 시험 중입니다.

RNAi 치료제에 대해 더 읽고 싶다면 이 기사에서 확인하세요: RNAi-Based Therapeutics and Novel RNA Bioengineering Technologies.

RNA 스플라이싱 / 안티센스 올리고뉴클레오티드 (ASOs)

스플라이싱은 RNA 전구체가 단백질 생산의 주형으로 쓰이기 전에 가공되는 과정입니다. 안티센스 올리고뉴클레오티드는 특정 엑손을 건너뛰거나 포함하도록 유도하는 등의 방식으로 이를 조절할 수 있습니다. 유전자의 DNA 일부를 잘라내는 것은 아닙니다. 스플라이싱을 조절하는 약물의 예는 다음과 같습니다.

• Eteplirsen, 판매사 Sarepta Therapeutics (SRPT)
• Spinraza, 판매사 Biogen (BIIB).

이 기술은 파킨슨병과 헌팅턴병 등 신경계 질환에서 연구되고 있습니다. Roche는 2021년 GENERATION HD1에서 토미네르센 투여를 중단했고, Wave Life Sciences는 별도로 헌팅턴병 1세대 개발 프로그램 두 개를 종료했습니다. 이는 해당 프로그램에 관한 결정으로, 전체 연구 분야가 중단됐다는 뜻은 아닙니다.

마이크로 RNA (miRNA) 및 안티센스 RNA (asRNA)

마이크로RNA와 자연적으로 존재하는 안티센스 RNA는 일반적으로 단백질을 암호화하지 않습니다. 다른 RNA의 가공, 안정성 또는 번역에 영향을 주어 유전자 발현을 조절할 수 있습니다. 이들의 기전이 모두 RNA 간섭과 동일한 것은 아닙니다.

miRNA와 안티센스 RNA는 여러 질환에 관여합니다. 교란된 조절 기능을 회복하기 위해 이러한 기전을 표적으로 하는 치료법이 연구되고 있습니다.

• Regulus(RGLS)는 RNAi 분야의 Alnylam (ALNY)과 Ionis Pharmaceuticals (IONS)가 설립한 합작 기업으로, 두 회사의 특허에 대한 독점적 실시권을 활용하고 결합하기 위해 만들어졌습니다. 설명된 시기에는 신장 질환용 후보 약물 하나가 임상 1상에 있었습니다.
• Ionis Pharmaceuticals(IONS)는 주요 안티센스 치료제 개발사입니다. 설명된 당시에는 판매 중인 약물 세 개와 넓은 개발 포트폴리오를 보유했으며, 그중 아홉 후보가 임상 3상에 있었습니다. 다음 숫자는 이 아홉 후보만이 아니라 전체 개발 포트폴리오를 가리킵니다.
  • 12개의 신경계 치료제.
  • 8개의 심혈관 치료제.
  • 3개의 희귀 질환 치료제.
  • 기타 질환용 치료제 8개(B형 간염, 신장 질환 등)