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듀셀바이오, ‘공급부족’ 혈소판 개발 '3가지 포인트'

입력 2022-05-17 09:42 수정 2022-05-17 09:42

바이오스펙테이터 서윤석 기자

iPSC 기반 인공혈소판 개발..공급부족 해소, 시장 선점, 신속한 임상 등 주목..싸토리우스 코리아와 협력 대량 배양∙정제 기술 개발

듀셀바이오(Dewcell Biotherapeutics)가 만능유도줄기세포(iPSC)를 이용한 인공혈소판(aritificial platelets) 개발에 나섰다. 듀셀바이오는 공급이 부족해 미충족의료수요가 높으며, 국내시장 선점이 가능하고, 신약개발보다 임상이 신속하게 진행될 것으로 기대되는 등 3가지 포인트에 주목했다.

대한적십자사 홈페이지에 따르면 국내 혈소판 전체 여유 보유량은 단 1.9일분(4일 기준)에 불과하다. 현재 수술 중 응급수혈이 필요한 환자, 백혈병 환자 등 정말 필요한 사람들에게만 제한적으로 사용되고 있어 미충족수요가 높은 분야다. 혈소판은 혈액응고에 관여하는 핵심성분으로 헌혈로만 공급되고 있으며 혈액에서도 약 1% 미만의 소량만이 채취된다.

현재 국제사회는 세계보건기구(WHO)와 국제적십자연맹(IFRC)의 권고에 따른 ‘혈액자급 원칙’에 따라 생산국가(지역)에서만 수혈∙지혈을 목적으로 혈액을 소비하고 있다. 국가마다 혈액검사 방법, 사업기준 등이 다르기 때문에 직접 헌혈을 통해 혈액을 수급하고 관리하는 것이 HIV, 간염 등의 감염으로부터 안전할 뿐 아니라 타인의 혈액을 매매하는 것을 막기 위해서다.

지난 3월 보건복지부는 혈액부족 문제에 대응해 인공혈액 제조 원천기술을 확보하기 위한 연구사업을 다부처 기획사업으로 추진하고 있다. 저출산·고령화로 헌혈량이 감소하는 상황에서 기존 혈액 공급체계의 한계를 극복하고, 헌혈과정에서 발생했던 안전사고, 수혈 혈액의 짧은 보존기간, 공급의 어려움 등을 해결하기 위함이다.

이민우 듀셀바이오 대표는 “혈소판은 수술과정에서의 수혈과 지혈을 위해 필요할 뿐 아니라 혈소판감소증, 백혈병 등의 환자들에게 투여해야하는 필수적인 제재지만 헌혈을 통해서만 공급되는 한계가 있다”며 “국내 유일의 인공혈소판 개발기업으로 국내 공급부족을 해소하고 국내시장을 우선 선점한 후 글로벌 시장에 진출할 것”이라고 말했다.

이 대표는 현재 혈소판을 포함한 국내 혈액제제 시장 규모는 약 2000억원으로 작은 편이지만 현재 인공혈소판 개발에 뛰어든 기업이 없어 시장선점이 가능하고 인공혈소판이 개발된다면 현재 공급이 부족한 응급수혈 분야 외에도 혈소판감소증, 혈우병 등 필요로 하는 시장 자체가 더 커질 것으로 기대하고 있다.

혈액은 혈장 약 55%, 적혈구 약 44%, 혈소판과 백혈구 약 1%로 구성된다. 혈장은 PDGF, EGF, VEGF 등 다양한 성장인자와 함께 상층에 소량의 혈소판(platelet poor plasma, PPP)를 함유하고 있다. 혈소판은 혈액응고에 핵심적인 성분으로 대부분 혈장 아랫부분의 백혈구층과 근접한 부분에 밀집해 있어 RPR(platelet rich plasma)를 형성한다.

듀셀바이오는 3단계 핵심 개발전략을 바탕으로 기술개발에 집중하고 있다. 1단계는 약 10여종의 줄기세포로부터 분화시킨 인공혈소판이 자연상태의 혈소판과 유사한 특성을 가지고 있는지 확인하는 단계다. 구체적으로 줄기세포로부터 얻은 조혈모세포(hematopoietic stem cell, HSC)를 성숙된 거핵세포(mature megakaryocyte)로 분화시키고 기능을 입증하는 과정이다.

2단계는 1단계에서 확립한 거핵세포 분화기술을 iPSC 또는 중간엽줄기세포(MSC)에 적용해 성숙된 거핵세포의 대량생산을 위한 세포주를 세팅하는 단계다. 듀셀바이오는 거핵세포로 분화를 유도하는 3가지 유전자를 조작해 대량생산을 위한 세포주를 개발할 계획이다. 또 듀셀바이오는 싸토리우스코리아(Satorius Korea)와 협력해 안정적인 세포은행 시스템(cell banking system)을 구축할 예정이다.

3단계는 인공혈소판 개발에 있어 가장 핵심적인 대량 배양∙정제 기술이다. 듀셀바이오는 싸토리우스코리아와 협력해 인공혈소판 대량생산을 위한 배양∙정제 기술을 내년 12월까지 확립할 계획이다. 듀셀바이오는 인공혈소판의 대량 배양∙정제 기술이 확립된다면 제조플랜트 자체의 기술이전도 가능할 것으로 기대하고 있다.

이 대표는 “가장 중요한 것은 수율로, 단위 세포주당 얼마나 많은 인공혈소판을 얻을 수 있느냐가 경쟁력이 될 것”이라며 “경쟁사의 경우 대량배양 및 공정과정을 확립하는데 십여년이 걸려 이제 임상에 진입했다”고 말했다.

듀셀바이오는 선두그룹들이 겪었던 어려움을 참고해 개량된 대량배양∙정제 기술을 개발하고, 마우스 모델을 이용한 전임상 연구에서 인공혈소판의 안전성과 효과를 검증할 예정이다.

듀셀바이오는 인공혈소판이 임상에 진입하면 다른 신약개발을 위한 임상과는 다르게 신속하게 진행될 것으로 예상하고 있다. 잠재적인 임상참여자 수가 많으며, 인공혈소판 투여 후 지혈여부를 바로 확인하기 때문이다. 듀셀바이오가 우선 목표로 하고 있는 적응증은 응급수혈 환자를 위한 인공혈소판으로 이후 항암치료에 의해 발생하는 혈소판감소증, 복합질환이나 유전질환에 의해 발생하는 혈소판감소증 등으로 확대해 나갈 계획이다.

인공혈소판을 개발 중인 글로벌경쟁사로는 일본 메가캐리온(megakaryon)과 미국 플레이틀릿 바이오(platelet Bio) 등이 알려져 있다. 메가캐리온은 현재 듀셀바이오가 타깃하는 적응증과 동일한 응급수혈에 대한 임상 1상을 진행중이며, 플레이틀릿은 혈소판감소증에 대한 전임상 연구를 진행하고 있다.

한편 듀셀바이오는 지난해 10월 이민우 대표가 설립했으며, 올해 2월 TIPS과제로 선정됐다. 이 대표는 녹십자, 한독을 거쳐 퍼스트바이오테라퓨틱스 공동설립자이자 기획전략실 상무를 역임했다.

연구개발본부장으로는 삼성생명과학연구소, 목암생명공학연구소, 녹십자를 거쳐 하플사이언스에서 연구소장을 역임한 김치화 상무를 영입했다. 특히 김 상무는 조혈모세포(HSC)를 이용한 다양한 혈액학 관련 연구경험을 가지고 있어 인공혈소판 개발의 핵심적인 역할을 담당하고 있다.

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