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ACS Diagnostics, 관상동맥증후군 혈액 조기진단 도전

입력 2019-02-11 12:18 수정 2019-02-11 12:18

바이오스펙테이터 장종원 기자

탈분화된 VSMC 엑소좀서 IL-12Rβ2, PDGFRβ 두 마커 발견 및 검증..3년 이내 사업화 목표..치료제 시장까지 확장

'급성심근경색, 불안정 협심증 등의 '급성관상동맥증후군(Acute Coronary Syndrome, ACS)'을 조기에 예측·진단하는 최초의 혈액 기반 바이오마커 2종.'

김지완 박사(CEO), 강상원 이화여대 교수(생명과학과 ·CTO)가 2018년 11월 설립한 신생 바이오벤처 'ACS Diagnostics(ACS)’가 가진 핵심 원천기술이다. ACS는 이 바이오마커를 활용한 조기진단 제품을 3년내 허가 받는 1차 전략을 수립했다. 이후에는 급성관상동맥증후군 관련 진단키트 개발은 물론이고 치료(예방)제, 동종이식 장기면역거부 예측 등으로 영역 확장에 나설 계획이다.

대웅, 녹십자웰빙과 미국 국립보건원(NIH) 등에서 20여년간 신약 연구개발의 길을 걸어온 김지완 대표는 "심혈관 질환 사전예측 진단 시장은 국내 3000억원, 글로벌 16조원에 이른다"면서 "검증된 바이오마커를 조기에 상업화해 급성관상동맥증후군 진단시장의 미충족수요(Unmet-needs)를 해소하고 이를 발판으로 신약개발까지 도전하겠다"고 말했다. ACS는 현재 시리즈A 투자 유치도 진행하고 있다.

▲김지완 ACS Diagnostics 대표

◇신생 ACS Diagnostics, 혈액 마커 2종으로 급성관상동맥증후군 조기진단

죽상동맥경화 등으로 인해 혈관이 막혀 발생하는 급성 관상동맥 증후군은 환자가 단시간에 사망에 이를 수 있는 치명적인 질환이지만 그동안 간편하고 신속한 조기진단이 쉽지 않았다. 환자들이 질환의 대표 증상인 가슴통증(Chest pain)으로 병원을 찾더라도 큰 비용과 시간이 필요한 CT, MRI, 심전도 검사(cardiography) 등을 거쳐야만 진단할 수 있었기 때문이다. 더군다나 다수의 중소형 의료기관은 이러한 기기들을 갖추지 못해 환자를 대형병원으로 전원하는 결정을 하기 어려웠다. 김 대표는 "가슴통증이 오기전 환자에 대해서는 진단방법 자체가 없는 것이 현실"이라면서 "1, 2차 의료기관에서는 급성 관상동맥 증후군을 간편하게 진단할 수 있는 체외진단키트에 대한 미충족수요가 매우 높다"고 설명했다.

ACS는 이 문제를 해결하는 혈액 속의 강력한 바이오마커 2종을 발견하고 검증해 2018년 국내특허(혈관 질환 진단용 바이오 마커 및 이의 용도, 등록특허 10-1873499)를 확보했으며 호주, 중국, 유럽, 일본, 미국 등 5개국 특허 등록을 진행중이다. 급성 관상동맥 증후군 초기 과정에서 발견되는 탈분화된 평활근세포 유래 엑소좀에서 찾은 IL-12Rβ2, PDGFRβ가 그것이다. 급성관상동맥증후군의 주원인인 죽상동맥경화는 콜레스테롤 같은 지질 성분뿐 아니라 마크로파지 및 탈분화된 혈관 평활근세포(VSMC) 등이 쌓여 나타난다. 탈분화된 VSMC가 내뿜는 엑소좀에만 나타나는 바이오마커라면 급성관상동맥증후군을 진단하는 도구가 될 수 있는 것이다.

ACS는 다양한 실험을 통해 두 바이오마커의 가능성을 확인했다. 먼저 급성관상동맥증후군 환자의 혈장에서 IL-12Rβ2가 유의성 있게 증가하는 것을 입증했다(그림 1 참조).

연구실 수준에서 수많은 바이오마커를 발굴했음에도 불구하고 사업화가 실패하는 이유는 임상시료와의 연계성 입증 및 제품 제작 단계에서 어려움을 겪기 때문이다.

ACS는 이러한 문제를 해결하기 위해, 발굴된 바이오 마커 2종(PDGFRβ 및 IL-12Rβ2)이 과연 ELISA(효소면역검사) 장비로 정상인과 환자간의 구분이 가능한지를 연구했다. ELISA 장비를 통한 PDGFRβ 마커 검증에서는 정상인에서는 PDGFRβ가 검출되지 않았지만(검출한계 25pg/mL 이하), SA(안정적 협심증), UA(불안정 협심증), AMI(급성 심근경색) 등에서는 모두 발견됐다. 특히 SA의 경우 급성 관상동맥 증후군의 이전 단계라는 점에서 조기진단 마커로서의 가능성을 보여주는 결과다(그림 2 참조). 이를 토대로 ACS는 올해 내 시제품 제작 후 다기관 임상에 돌입할 예정이다.

◇3년 이내 허가 및 시판..치료제 개발로 영역 확장

ACS는 실험에서 입증된 IL-12Rβ2, PDGFRβ와 급성관상동맥증후군과의 상관성을 다기관 임상을 통해 검증 후 3년 이내 허가 및 시판한다는 전략을 세웠다. 이에 따라 이르면 올해 식품의약품안전처 임상 승인을 받아 허가를 위한 확증임상에 돌입한다는 계획이다.

대형병원이나 전문검사기관에서 사용 가능한 대량 스크리닝 검사(ELISA)와 소규모 의료기관에서 15분내 빠른 신속진단이 가능한 현장진단 방식(POCT) 모두 개발을 검토하고 있다. 특히 IL-12Rβ2, PDGFRβ이 각각 노블(novel) 마커이기 때문에 각각 키트 제작 후 혼합협 ELISA 키트 또는 듀얼 POCT 키트를 개발할 예정이다.

이를 통해 개발된 진단키트는 고혈압이나 심혈관질환 환자, 고령환자 등이 정기적으로 받아야 하는 검사로 확산한다는 전략이다. 궁극적으로 건강검진의 필수검사에 포함되는 것이 목표다. 회사측은 심혈관질환 사전예측 진단 시장만 해도 국내만 3000억원, 전세계 16조원에 이르는 것으로 추정했다. 급성심근경색을 확증하는 CK-MB, Mygolbin, Troponin I, Torponin T, BNP 등의 국내 마커 시장만 400억원으로 조기진단 시장의 규모는 이를 능가할 것이라는 설명이다.

김 대표는 "이 기술이 상품화되면 고혈압이나 심혈관 질환이 있는 사람은 정기적으로 검사를 받아야 하며 일반 건강진단시장에서 사전 예측 검사를 할 수 있어 시장성과 경제성이 크다"고 강조했다.

ACS Diagnostics는 급성관상동맥증후군 진단 이후 IL-12Rβ2 발현 억제와 평활근 과증식 억제와의 연관성, 더 나아가 관상동맥증후군 예방과의 연관성을 입증해 치료(예방)제로도 개발을 검토하고 있다. 또한 IL-12Rβ2과 장기면역거부와의 연관성을 입증해 동종이식 장기면역거부 예측 검사도 진행한다는 계획이다. 국내외 심혈관 진단기기 개발기업과의 협업, 글로벌 심혈관계 치료제 개발회사와의 동반진단 개발도 목표로 하고 있다.

바이오벤처라는 새로운 도전에 나선 김지완 대표는 "급성관상동맥증후군 관련 진단기기 및 치료제 개발 전문 연구개발 기업으로 성장함과 동시에, 글로벌 벤처 기업으로 성장과정 및 성공의 모든 과정이 후배 벤처 경영인들의 교훈이 되도록 하겠다"고 덧붙였다.

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