넥스트앤바이오 “오가노이드 기반 재생치료제 핵심 기술 확보”

산자부 바이오산업개발사업, 혈관-신경 복합근육 3종에 특화된 바이오잉크 개발 중

▲넥스트앤바이오 CI (사진제공=넥스트앤바이오)

넥스트앤바이오가 난치성 근육 치료제 개발을 위한 근육재생 펩타이드 기반의 바이오잉크 핵심요소 기술을 확보했다고 25일 밝혔다. 또한, 넥스트앤바이오는 2024년 1분기 이내로 오가노이드 기반 근육 재생치료제의 임상 1상을 위한 GMP(Good Manufacturing Practice) 시설을 올해 연말까지 구축한다는 계획이다.

넥스트앤바이오는 2023년도 산업통상자원부 바이오산업개발사업(첨단바이오신소재)에서 ‘혈관-신경 복합근육 3종 특화 펩타이드 바이오잉크 및 대면적 근조직 구조체 개발’ 과제에 선정돼 약 40억 원 규모의 연구비를 지원받았다. 이번 난치성 근육 치료제 개발에는 넥스트앤바이오를 포함해 김진아 고려대 연구교수, 이희경 전남대 교수, 최영진 한국재료연구원 박사 등이 공동 연구에 참여하고 있다.

근육은 자가 치유능력이 뛰어나지만, 골격근의 재생능을 초과한 규모의 근육 부상이나 퇴행성 근육 질병은 자가 근육 이식술과 같은 임상적 치료법에도 공여부의 합병증이나 이식 후 기능 저하 등의 한계가 있다. 이를 해결하기 위해 조직공학적 방법으로 근육 구조체를 제작하는 노력 등이 시도되고 있으나, 제작할 수 있는 근육 구조체의 크기가 작고, 근 손상 부위에 맞는 모양으로 제작하기 어려우며, 근육의 미세 환경을 모사하지 못해 기능성이 떨어지는 문제가 있다.

넥스트앤바이오는 연구를 통해 최근 근육재생 펩타이드 기반의 바이오잉크를 개발하는데 필수적인 요소 기술을 확보했다. 이를 활용해 3차원 근육 구조체를 개발 중이다. 넥스트앤바이오에 따르면, 치료제의 핵심이 되는 바이오잉크는 넓은 이식용 근육 구조체를 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 조직의 성장과 기능에 도움이 되는 최적화된 미세 환경을 제공해 실제 근육 조직과 유사한 특성을 가진다는 장점이 있다.

현재 개발 중인 치료제는 대체적 근육 손상 모델을 이용한 3차원 근육 구조체로 생체적합성 광가교 유도를 통해 고순도의 콜라겐 하이드로젤에 조직 재생 촉진인자를 넣어 근육조직의 재생을 촉진하는 복합 바이오잉크 제작 기술과 근위축증 미세 환경이 모사된 오가노이드 온 어 칩(Organoid-on-a-chip) 기술이 결합됐다. 이 연구는 최영진 박사와 함께 전임상 단계에서의 기술 검증을 완료해 임상 진입을 앞두고 있다.

넥스트앤바이오는 이번 연구를 토대로 오가노이드 기술을 이용한 근육재생치료제 개발 및 다양한 약물 효능평가 플랫폼 상용화를 계획하고 있다. 또한, 이번 연구와 연계해 독일 뮌스터 대학 병원(Universitätsklinikum Münster Zentralklinikum) 및 독일 보훔 루르 대학교(Ruhr-Universität Bochum)의 홀름 교수(Holger Dette)와 지대형 근이영양증 2A형(Limb-Girdle Muscular Dystrophy type 2A, LGMD2A) 환자의 조직샘플 유전자 교정을 통해 정상 기능을 갖춘 근육줄기세포 생성 기술 역시 확보해 논문을 준비 중이다.

양지훈 넥스트앤바이오 대표는 “전 세계적으로 고령화 사회에 진입함에 따라 근 조직 손실 및 퇴행성 질환에 대한 관심이 높아지고 있지만, 기존 근육 치료제는 근육의 완전한 기능회복 및 재생을 달성하는데 한계가 있다”며 “넥스트앤바이오는 세포 외 기질을 모사한 복합 펩타이드 기반의 조직 특이적인 바이오잉크 개발과 오가노이드 기술을 이용한 세포치료제의 영역까지 확장하고 있다. 이를 통해 난치성 근육질환 치료 분야 및 이 분야의 정밀의료 실현을 한 발 앞당길 것”이라고 밝혔다.

이어 “치료제 개발뿐 아니라 최근 기술을 확보한 근위축증 장기칩 등을 통해 치료제의 효능을 평가해 전 임상 연구비는 줄이고 연구 효율성은 크게 높일 수 있다”며 “‘오가노이드 바이오파운드리’ 기술을 통해 균질한 오가노이드를 대량 생산할 수 있는 기술을 확보했다”고 말했다.