바이오테크
프로바이오틱스로 면역 체계를 훈련시켜 암을 공격하기
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새로운 면역요법
암 면역요법은 면역계가 암세포를 인식하고 공격하도록 돕습니다. 모든 현대 암 치료가 이 원리에 기반하는 것은 아닙니다. 면역관문 억제에 관한 발견은 2018년 노벨 생리의학상을 받았습니다 (자세한 내용은 링크 참조).
이미 사용되는 CAR-T 치료와 암에 맞춘 실험적 mRNA 백신 등이 이러한 접근법에 포함됩니다. 폐암 mRNA 백신도 임상시험이 진행되고 있습니다.
면역계가 암세포를 표적으로 삼도록 돕는 방법은 이뿐만이 아닙니다. 뉴욕 컬럼비아대학교 연구진은 세균을 개조해 항암 면역반응을 유도했습니다. 연구 결과는 Nature에 다음 제목으로 발표되었습니다. “정밀 암 면역요법을 위한 프로바이오틱 신생항원 전달 벡터”
암에 맞서는 세균 활용
19세기에는 세균을 종양에 주입한 뒤 종양이 줄어드는 사례가 관찰되었습니다. 오늘날에도 일부 비근침윤성 방광암에는 BCG 면역요법이 사용됩니다. 일부 세균은 종양의 저산소 환경에 모이거나 국소 면역반응을 유도할 수 있지만, 모든 세균과 종양에 같은 방식으로 적용되는 것은 아닙니다.
비특이적 자극만으로는 충분한 치료 효과를 얻기 어려울 수 있습니다. 이번 연구진은 세균의 항원 전달 능력과 면역 자극을 개선했습니다.
암 항원에 맞춰 세균 개조하기
핵심은 암세포의 변이에서 생기는 신생항원을 세균이 발현하도록 만드는 것입니다. 신생항원은 정상세포에는 없는 변이 단백질에서 유래하는 항원입니다.
세균이 전달한 신생항원이 면역계에 제시되면, 이에 반응하는 면역세포가 같은 항원을 제시하는 암세포를 공격하도록 유도할 수 있습니다.
세균의 자극은 여러 면역세포에 영향을 줍니다. 연구에서는 NK 세포, CD4+ 및 CD8+ T세포, 대식세포와 항원제시세포 등이 관여했습니다. 이는 모든 다른 면역요법보다 우수하다는 임상적 증거를 뜻하지는 않습니다.
면역 억제 줄이기
여러 면역 경로를 자극하는 접근법은 종양 미세환경의 면역 억제를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 기존의 모든 암 백신에 이러한 효과가 없었다고 단정할 수는 없습니다.
많은 종양은 주변의 면역반응을 억제합니다. 따라서 암세포를 인식할 수 있는 T세포가 존재하더라도 충분히 활성화되지 못할 수 있습니다.
이번 생쥐 연구에서는 신생항원에 대한 반응과 다른 면역세포의 활성화를 함께 유도하여 이러한 억제를 완화하는 효과가 관찰되었습니다.
맞춤형 암 치료
먼저 종양의 유전체와 발현 정보를 분석하여 정상세포와 다른 변이를 찾습니다. 이 분석으로 모든 차이를 완벽하게 파악하는 것은 아니지만, 신생항원 후보를 선정할 수 있습니다.
면역반응을 유도할 가능성이 높은 후보들을 골라 세균의 플라스미드에 넣습니다. 플라스미드는 작은 염색체와 비슷한 원형 DNA입니다. 개조된 세균은 이 유전정보를 이용해 신생항원을 생산합니다.
출처: Nature
환자 종양의 항원에서 출발하므로 맞춤형 치료를 설계할 수 있습니다. 일반적인 치료가 효과를 내기를 기대하는 대신, 해당 종양의 특성에 맞춰 표적을 선택하는 방식입니다.
여러 항원을 동시에 겨냥하기
이 접근법은 하나의 암 표지자에만 집중하지 않고 여러 신생항원을 세균에 함께 넣습니다.
이는 암의 변이와 표적 소실로 생기는 치료 회피를 줄이는 데 도움이 될 가능성이 있습니다.
한 종양 안에도 서로 다른 변이를 가진 여러 세포 집단이 있을 수 있습니다. 유전적 불안정성과 선택압은 이러한 다양성과 치료 저항성에 기여할 수 있습니다.
특정 표지자만 겨냥하는 치료에서는 그 표지자를 가진 세포가 제거되어도 표지자가 없는 세포가 살아남을 수 있습니다. 표적 항원의 소실은 치료 회피의 한 원인입니다.
여러 신생항원을 동시에 겨냥하면 모든 표적을 한꺼번에 잃고 면역반응을 피하기 어려워질 수 있습니다. 이는 이 전략의 근거이며 사람에서 확정된 치료 효과는 아닙니다.
“우리 플랫폼은 매우 다양한 신생항원을 전달할 수 있으므로, 이론적으로 종양세포가 모든 표적을 동시에 잃고 면역반응을 피하기 어려워집니다.”
면역 억제의 완화와 다중 항원 전달을 결합하면 항암반응을 강화할 가능성이 있습니다. 그러나 사람의 암을 완전히 제거할 수 있는지는 임상시험에서 검증해야 합니다.
생쥐 실험에서는 19개, 이어서 42개의 신생항원을 발현하는 세균을 사용하여 항암 효과를 관찰했습니다.
출처: Nature
세균을 신생항원 생산·전달 플랫폼으로 바꾸기
연구진은 세균이 더 잘 인식되고 면역세포에 섭취되도록 개조하고 생물막 형성을 줄였습니다. 항원 생산뿐 아니라 면역세포 내 전달을 개선하여 신생항원에 대한 반응을 높이는 데 초점을 맞췄습니다.
이러한 개조는 혈액에서 세균의 생존을 줄이고 제거를 촉진하기 위한 안전성 설계이기도 합니다. 하지만 세균이 전혀 증식하지 못하거나 감염 위험이 없다는 뜻은 아닙니다. 살아 있는 세균을 이용하므로 특히 면역이 약한 암 환자에서 사람 대상 안전성을 별도로 검증해야 합니다.
단백질을 분해하는 일부 단백질분해효소도 제거하여 신생항원의 생산과 축적을 늘렸습니다. 이 개조 세균은 추가 전임상 연구를 위한 플랫폼이지만, 사람에게 사용 가능한 완성된 치료제는 아닙니다.
치료까지 걸리는 시간
맞춤형 치료를 준비하려면 종양의 유전체·전사체 분석과 항원 선정, 세균 제작 및 품질 확인이 필요합니다. 빠르게 진행하는 암에서는 준비 기간이 중요합니다. 시간 외에도 안전성, 투여법, 제조 일관성과 임상 효과를 검증해야 합니다.
유전체 분석과 “다중오믹스” 기술의 발전으로 분석 속도는 빨라지고 비용은 낮아졌습니다. 반도체와 광학 기술의 발전도 이에 기여했습니다.
이러한 발전은 맞춤형 플랫폼의 실용화를 돕지만, 2024년 발표된 이번 결과는 생쥐 대상 전임상 연구였습니다. 당시 사람에게 바로 배포할 수 있는 검증된 치료법은 아니었습니다.
세균의 유전공학적 개조는 비교적 빠르게 진행할 수 있습니다. 다만 실제 임상용 제조에는 품질·안전성 검사와 규제 요건을 충족하는 시간이 추가됩니다.
“치료까지 걸리는 시간은 우선 종양의 염기서열을 분석하는 데 얼마나 걸리는지에 달려 있습니다. 그다음에는 세균 균주를 만들면 되는데, 이는 상당히 빠를 수 있습니다. 세균은 일부 다른 백신 플랫폼보다 제조가 간단할 수 있습니다.”
암 예방의 가능성?
여러 항원을 겨냥하는 면역반응이 지속되면 재발이나 전이에 대응하는 데 도움이 될 가능성이 있습니다. 이번 연구의 근거는 생쥐 실험이며 사람에서 지속적 예방 효과가 입증된 것은 아닙니다.
연구진은 종양이 생기기 전에 투여하거나 치료 후 다시 같은 종양을 접종하는 실험도 수행했습니다.
생쥐에서는 활성화된 면역반응이 전이성 종양에 대응하는 효과도 관찰되었습니다. 이를 모든 사람의 전이를 예방하거나 제거한다는 결론으로 확대할 수는 없습니다.
“세균 백신은 생쥐에게 종양이 생기기 전에 투여했을 때 암의 성장을 줄였으며, 치료된 생쥐에서는 같은 종양이 다시 자라는 것을 막았습니다.”
미리 준비한 신생항원에 대한 반응은 그 항원을 가진 종양에 한정됩니다. 다른 항원을 가진 새로운 암까지 예방하는 보편적 암 백신으로 볼 수 없습니다. 추가 연구가 필요한 가능성입니다.
암 치료 분야 투자
암 치료는 큰 의료 시장이며, 인용된 시장 전망에서는 규모를 2,050억 달러로 추정하고 2031년까지 연평균 12.4% 성장해 4,660억 달러에 이를 것으로 예상합니다.
액체생검을 통한 조기 발견과 mRNA 암 백신 등의 기술은 치료 성과를 개선할 가능성이 있습니다. 각 기술의 생존율 개선 효과는 임상 근거를 통해 확인해야 합니다.
암 관련 기업에 투자할 수 있는 중개업체는 다양합니다. securities.io에서는 다음 국가의 중개업체 안내를 확인할 수 있습니다. 미국, 캐나다, 호주, 영국, 그 외 다수 국가.
개별 기업 대신 생명공학 ETF를 살펴볼 수도 있습니다. 예를 들어 WisdomTree BioRevolution UCITS ETF (WBIO) (WT ), VanEck Biotech ETF (BBH) 또는 First Trust NYSE Arca Biotechnology Index Fund (FBT) 등이 있습니다. 이들 상품은 생명공학 분야에 분산 투자할 수 있지만, 모두 암 치료에만 투자하는 것은 아니며 구성 종목과 비용, 위험을 확인해야 합니다.
관련 기사인 “암 치료 관련 주식 10선”과 “조기 암 발견 및 액체생검 관련 주식”도 참고할 수 있습니다.
브리스톨 마이어스 스퀴브
BMS는 오랫동안 종양학 분야에서 사업을 해왔으며, 2019년 셀진 인수로 입지를 강화했습니다. 미라티 테라퓨틱스 인수는 2023년 10월 발표되어 2024년 1월 23일 완료되었습니다. 지분 인수 가치는 약 48억 달러였으며, 조건부 가치 권리를 포함하면 총액은 최대 58억 달러에 이를 수 있었습니다. 이를 통해 KRAS 변이를 표적으로 하는 폐암 치료제와 연구 파이프라인 등을 확보했습니다. 간암과 췌장암의 모든 치료제가 승인되어 있었다는 뜻은 아닙니다.
BMY 가격 차트
당시 회사 자료에서는 신제품군 매출이 2021년 대비 세 배 이상으로 늘었고, 기존 주요 브랜드 매출은 전년 대비 7% 증가했다고 설명했습니다. 이는 해당 보고 기간의 수치이며 향후 성장률을 보장하지 않습니다.
출처: BMS
회사의 연구개발 파이프라인은 종양학 비중이 큽니다. 인용 자료에는 개발 중인 71개 항목 중 50개가 암 관련으로 제시되어 있으며, 고형암·림프종·골수종 등이 포함됩니다. 개발 항목과 적응증의 수를 모두 서로 다른 승인 의약품 수로 해석해서는 안 됩니다.
면역학과 종양학의 경험은 새로운 표적과 치료 후보를 연구하는 기반이 됩니다. 다만 연구개발 성과와 상업적 성공은 후보별 임상 결과, 승인과 경쟁 상황에 따라 달라집니다.
기존 약물의 적응증도 확대하고 있습니다. PD-1 억제제인 옵디보(니볼루맙)는 2024년 절제 불가능하거나 전이된 요로상피암 성인 환자의 1차 치료에서 시스플라틴 및 젬시타빈과 병용하도록 FDA 승인을 받았습니다. 옵디보는 CTLA-4 억제제가 아닙니다.
일부 항암제는 단일클론항체 생산 시설을, 세포치료제는 세포 처리·제조 시설을 필요로 합니다. 서로 다른 제품의 제조 공정과 시설 요건을 구분해야 합니다.
암 이외의 분야에서는 2024년 9월 코벤피가 미국 승인을 받았습니다. 성인 조현병 치료에서 수십 년 만의 새로운 작용 기전을 가진 약물입니다. 원문은 미국 환자 수를 약 160만 명으로 제시했습니다. 미국 외 출시에 약 3년이 더 걸릴 것이라는 예상은 당시 전망으로, 각국 승인과 출시 일정을 보장하지 않습니다.
BMS는 종양학 분야의 주요 기업입니다. 투자 성과를 판단하려면 파이프라인뿐 아니라 특허 만료, 경쟁, 인수 비용, 부채와 주가도 함께 살펴야 합니다. 시장에서의 지위가 주주 수익을 보장하지는 않습니다.
