[바이오위클리] 방사성 동위원소로 암세포 공격…ZTI바이오사이언스
2021년 12월 22일 오전 09:00
■ 이성규 / 과학뉴스팀 기자
■ 장형석 / ZTI바이오사이언스 대표이사
[앵커]
다양한 바이오 이슈를 과학 기자의 시각으로 들여다보는 바이오 위클리 코너입니다. 오늘도 이성규 기자와 함께하겠습니다. 어서 오세요. 오늘은 어떤 소식 준비해오셨습니까?
[기자]
먼저, 백신 관련 소식입니다. 미 보건당국은 오미크론 변이가 미국에서 처음 보고된 지 19일 만에 지배종이 됐다고 밝혔습니다.
미국 모더나 최고경영자는 몇 주 내로 오미크론 변이 백신 개발에 착수할 수 있을 것으로 전망했습니다.
유럽연합은 미국 노바백스가 개발한 코로나19 백신의 조건부 판매를 승인했습니다.
[앵커]
우리나라도 노바백스 백신을 4천만 회분 계약해놓은 상황인데, 내년에는 국내에도 도입될 것으로 보입니다. 잘 들었고요. 이제 오늘 주제로 넘어가겠습니다.
항암 치료는 암세포만 선택적으로 파괴하는 기술이 핵심인데요. 최근 방사성 동위원소를 암세포에 직접 전달해 파괴하는 기술이 차세대 항암 치료로 주목받고 있습니다. 오늘 바이오 포커스에서는 자성 약물 전달체를 이용해 방사성 동위원소 치료제를 개발하는 ZTI바이오사이언스의 장형석 대표이사와 자세한 내용 알아보겠습니다.
우선 회사 이름이 무슨 뜻인지 궁금한데요, ZTI바이오사이언스, 어떤 의미인지요?
[인터뷰]
우리 회사의 이름은 알파벳으로 구성되어 있습니다. Z는 숫자 제로에서 따왔는데요. 몰입하다, 집중하다의 의미가 있습니다. T는 진단과 치료를 동시에 진행하는 테라그노시스 라는 합성어가 있습니다. 여기서 가져왔고, i는 insite, 영감을 얻다 라는 뜻입니다. 합치면 테라그노시스에 집중하거나 몰입하면 신약으로써의 영감을 얻는다는 뜻에서 가져오게 되었습니다.
[앵커]
ZTI바이오사이언스는 방사성 동위원소를 기반으로 하는 항암제 개발 업체입니다. 방사성 동위원소 항암제는 전통적인 방사선 치료와 어떻게 다른 건가요?
[인터뷰]
일단 저희가 개발하고 있는 방사성 동위원소 치료제, 흔히 rit 치료법이라고 합니다. rit 치료법은 병원에서 활용하는 방사선 치료와는 근본적으로 차이가 있습니다.
방사선 치료에 대해서 간단히 말씀드리면요. 방사선 치료는 장비에서 고에너지 방사선을 발현시켜서 환자의 국소부위에 조사를 시켜서 치료하는 방법인데요. 아직도 병원에서 방사선 치료를 하게 된다면 환자들이 매우 두려워하는 것을 확인할 수 있습니다.
이것은 방사선 치료에서 나오는 부작용 때문인데요. 이렇게 고에너지로 치료하게 되면 정상 세포, 암세포뿐만 아니라 정상 세포까지 피해를 주기 때문에 부작용이 발생하게 되는데요.
반면에 방사성 동위원소 치료법은 암세포에만 유도적으로 전달시켜서 효율적으로 암을 치료할 수 있는 차세대 치료법이라고 말씀을 드릴 수 있습니다.
[기자]
방사성 동위원소 치료제는 암세포만 공격하니까 굉장히 효율이 높을 것 같은데요. 그런데도 단점이 있다면요?
[인터뷰]
현재 방사성 동위원소 치료법은 과거에도 70년 동안 임상에서 사용되어 오던 방법입니다. 현재 병원에서도 수술할 수 없는 갑상선암 환자에게 방사성 동위원소 특히 요오드를 사용해서 치료하는 방법을 사용하고 있는데요. 간단하게 말씀을 드리면요. 방사성 요오드를 우리가 섭취하거나 혹은 주입을 생체 내로 하게 되면 방사성 동위원소가 표적 항암제 역할처럼 갑상선에 자동으로 전달되어서 암을 치료하는 방법을 활용하고 있는데요.
문제는 이런 갑상선 암 이외로 확장시키는 것이 어렵다는 문제점을 가지고 있습니다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해서는 최근에 다양한 다국적 제약사에서는 항체, 암세포에 전달할 수 있는 저분자 물질을 방사성 동위원소에 붙여서 전달하는 실험들을 진행하고 있는데요. 아직도 이러한 개발된 방사성 동위원소 치료제가 실질적으로 실험했을 때 효율이 떨어지는 문제점을 보여서 확대하기 어려운 문제점을 가지고 있었습니다.
최근에 노바티스라는 다국적 제약사에서 최근에 루타테라라는 약품으로 이제 전립선암 치료제로 처음 내놓게 되었는데 두 번째로 임상에서 인증 기관에서 승인을 받은 약품이라고 볼 수 있습니다. 우리나라에도 최근에 식약처 인증을 받아서 치료제로 들어온 것을 볼 수 있는데요. 갑상선 암 이후에 처음으로 전립선암으로 활용한 예로 볼 수 있습니다.
이를 시작으로 다양한 전립선암 이외에 간암, 폐암 유방암, 난소암 같은 다양한 난치성 암을 치료하기 위한 치료제로 개발하려는 것이 전 세계적인 추세입니다.
[기자]
방사성 동위원소를 우리가 표적 하는 암세포에 전달하는 전달기술이 중요하다는 내용인데, 이 ZTI바이오사이언스만의 핵심 기술은 어떤 것인가요?
[인터뷰]
저희가 활용하는 기술은, 저희가 세계 최초로 자성 약물 전달체를 개발했습니다. 이 자성 약물 전달체의 특징은요. 저희가 치료에 활용하는 방사성 동위원소가 반영구적으로 결합이 되어서 생체 내에 주입되었을 때 떨어지지 않고 실질적으로 암으로 전달될 수 있는 특성이 있는데요. 여기에 암세포로 전달할 수 있는 그런 항체나 저분자 물질과 동시에 결합하여서 암을 치료하려는 것이 저희의 핵심 기술이라고 말씀드릴 수 있을 것 같습니다.
[기자]
전달체와 약물이 떨어지지 않는 것을 조금 짧게 설명해주시겠어요?
[인터뷰]
사실 이렇게 암세포에 효율적으로 방사성 동위원소를 전달해서 치료하려는 방법은 10년 전부터 많은 연구진이 연구를 해오던 일이었습니다. 그런데 심층적으로 들여다보니 생체 내에 주입된 약품이 혈액 내의 효소나 마크로파지와 같은 단백질과 결합하여 화학 반응을 통해 떨어지면서 실질적으로 병변으로 가지 못하는 전달의 문제점이 발생하였습니다. 이러한 문제점을 해결하려는 것이 현재 방사성 의약품을 개발하는 현재 모든 제약사의 고민이라고 말씀드릴 수 있을 것 같습니다.
[앵커]
자성 약물 전달체는 말 그대로 자성을 띠는 물질입니다. 자성을 이용하면 암 진단 등에도 활용이 가능한 건지요?
[인터뷰]
저희 자성 약물 전달체는요. 암세포로 효율적으로 전달하는 것 이외에도 저희가 병원에서 실질적으로 현재 활용할 수 있는 MRI, CT 등의 영상 의학 장비에서도 활용할 수 있습니다. 그래서 저희가 실질적으로 치료하게 되면, 이러한 진단, 기존에 사용하던 진단 기법과 치료를 동시에 테라그노시스를 직접 치료에 접목하기에 가장 최적화된 물질이라고 말씀드릴 수 있습니다.
[앵커]
ZTI바이오사이언스의 핵심 기술이 자성 약물 전달체인데요. 이성규 기자가 현장을 취재하고 왔죠. 현장 영상 보고 이어가겠습니다.
[기자]
이건 어떤 것을 보여주는 건지요?
[인터뷰]
ZTI바이오사이언스의 자성 약물 전달체를 보여 주는 겁니다. 자석으로 움직였을 때 나노입자와 물이 서로 분리되지 않고 한 상처럼 움직이는 것을 보여줍니다. 이게 왜 중요하냐면 기존 자성 약물 전달체가 소수성 성격이 큽니다. 물이나 식염수처럼 수용성 액체에서 서로 상이 분리돼 생체 내에 넣을 때 상이 분리돼 혈관을 막거나 전달하고 싶은 표적까지 못 가는 부작용이 있습니다. 저희 자성 나노입자는 물이나 혈액 내에서 분리되지 않고 한 상처럼 이동해서 원하는 표적으로 보내는 장점이 있습니다.
[기자]
자성 약물 전달체에 방사성 동위원소는 어떻게 붙이는 건가요?
[인터뷰]
전 단계에서 만든 자성 약물 전달체에 방사성 요오드를 넣고 반응기에 수 분내로 반응을 시키면 자성 약물 전달체에 방사성 원자가 붙어서 최종 약물이 됩니다.
[기자]
이 데이터는 뭘 보여주는 건지요?
[인터뷰]
기존 방사성 의약품의 문제는 표적 물질과 방사성 동위원소가 분리되는 문제가 있습니다. 자성 나노 전달체는 방사성 동위원소가 저희 물질에서 떨어지지 않는 장점이 있습니다. 요오드 125를 이용해서 스펙트 데이터를 찍었습니다. 왼쪽 경쟁사 제품은 약물 주입 후 1시간 후에 약물 전달체와 방사성 동위원소가 끊어져서 갑상선에 가지만 저희 약물 전달체는 간이나 비장, 방광을 통해 빠져나가는 것을 볼 수 있습니다.
[기자]
ZTI바이오사이언스의 주요 파이프라인, 설명해주시죠?
[인터뷰]
저희가 다양한 암을 치료하려고 현재 개발하고 있는데요. 그중에서도 저희가 암세포에 타겟팅하려는 물질 중에서 Folate라는 저분자 물질을 활용하고 있습니다. Folate라는 저분자 물질은요. 바이오마커 중에서 과발현된 암종에서 발현되는 바이오 마커인데요. 바이오마커를 타겟팅 할 수 있는 저분자 물질이라고 말씀드릴 수 있습니다.
이 Folate를 타겟팅 할 수 있는 암종은 대표적으로, 유방암, 난소암, 폐암 같은 난치성 암종에 포함되고 있습니다. 그래서 저희가 주력하는 암종은 간암과 먼저 난소암을 현재 타겟에 두고 있고요. 현재 저희가 미국의 기관과 계약을 맺고 미국의 대형 병원들과 협업을 해서 전임상을 내년에 착수할 계획을 세우고 있습니다.
[앵커]
앞으로도 효과적인 난치암 치료기술을 개발하는 데 힘써주시길 바랍니다. 지금까지 ZTI바이오 사이언스 장혁석 대표이사, 그리고 이성규 기자와 함께했습니다. 고맙습니다.
YTN 사이언스 이성규 (sklee95@ytn.co.kr)
■ 장형석 / ZTI바이오사이언스 대표이사
[앵커]
다양한 바이오 이슈를 과학 기자의 시각으로 들여다보는 바이오 위클리 코너입니다. 오늘도 이성규 기자와 함께하겠습니다. 어서 오세요. 오늘은 어떤 소식 준비해오셨습니까?
[기자]
먼저, 백신 관련 소식입니다. 미 보건당국은 오미크론 변이가 미국에서 처음 보고된 지 19일 만에 지배종이 됐다고 밝혔습니다.
미국 모더나 최고경영자는 몇 주 내로 오미크론 변이 백신 개발에 착수할 수 있을 것으로 전망했습니다.
유럽연합은 미국 노바백스가 개발한 코로나19 백신의 조건부 판매를 승인했습니다.
[앵커]
우리나라도 노바백스 백신을 4천만 회분 계약해놓은 상황인데, 내년에는 국내에도 도입될 것으로 보입니다. 잘 들었고요. 이제 오늘 주제로 넘어가겠습니다.
항암 치료는 암세포만 선택적으로 파괴하는 기술이 핵심인데요. 최근 방사성 동위원소를 암세포에 직접 전달해 파괴하는 기술이 차세대 항암 치료로 주목받고 있습니다. 오늘 바이오 포커스에서는 자성 약물 전달체를 이용해 방사성 동위원소 치료제를 개발하는 ZTI바이오사이언스의 장형석 대표이사와 자세한 내용 알아보겠습니다.
우선 회사 이름이 무슨 뜻인지 궁금한데요, ZTI바이오사이언스, 어떤 의미인지요?
[인터뷰]
우리 회사의 이름은 알파벳으로 구성되어 있습니다. Z는 숫자 제로에서 따왔는데요. 몰입하다, 집중하다의 의미가 있습니다. T는 진단과 치료를 동시에 진행하는 테라그노시스 라는 합성어가 있습니다. 여기서 가져왔고, i는 insite, 영감을 얻다 라는 뜻입니다. 합치면 테라그노시스에 집중하거나 몰입하면 신약으로써의 영감을 얻는다는 뜻에서 가져오게 되었습니다.
[앵커]
ZTI바이오사이언스는 방사성 동위원소를 기반으로 하는 항암제 개발 업체입니다. 방사성 동위원소 항암제는 전통적인 방사선 치료와 어떻게 다른 건가요?
[인터뷰]
일단 저희가 개발하고 있는 방사성 동위원소 치료제, 흔히 rit 치료법이라고 합니다. rit 치료법은 병원에서 활용하는 방사선 치료와는 근본적으로 차이가 있습니다.
방사선 치료에 대해서 간단히 말씀드리면요. 방사선 치료는 장비에서 고에너지 방사선을 발현시켜서 환자의 국소부위에 조사를 시켜서 치료하는 방법인데요. 아직도 병원에서 방사선 치료를 하게 된다면 환자들이 매우 두려워하는 것을 확인할 수 있습니다.
이것은 방사선 치료에서 나오는 부작용 때문인데요. 이렇게 고에너지로 치료하게 되면 정상 세포, 암세포뿐만 아니라 정상 세포까지 피해를 주기 때문에 부작용이 발생하게 되는데요.
반면에 방사성 동위원소 치료법은 암세포에만 유도적으로 전달시켜서 효율적으로 암을 치료할 수 있는 차세대 치료법이라고 말씀을 드릴 수 있습니다.
[기자]
방사성 동위원소 치료제는 암세포만 공격하니까 굉장히 효율이 높을 것 같은데요. 그런데도 단점이 있다면요?
[인터뷰]
현재 방사성 동위원소 치료법은 과거에도 70년 동안 임상에서 사용되어 오던 방법입니다. 현재 병원에서도 수술할 수 없는 갑상선암 환자에게 방사성 동위원소 특히 요오드를 사용해서 치료하는 방법을 사용하고 있는데요. 간단하게 말씀을 드리면요. 방사성 요오드를 우리가 섭취하거나 혹은 주입을 생체 내로 하게 되면 방사성 동위원소가 표적 항암제 역할처럼 갑상선에 자동으로 전달되어서 암을 치료하는 방법을 활용하고 있는데요.
문제는 이런 갑상선 암 이외로 확장시키는 것이 어렵다는 문제점을 가지고 있습니다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해서는 최근에 다양한 다국적 제약사에서는 항체, 암세포에 전달할 수 있는 저분자 물질을 방사성 동위원소에 붙여서 전달하는 실험들을 진행하고 있는데요. 아직도 이러한 개발된 방사성 동위원소 치료제가 실질적으로 실험했을 때 효율이 떨어지는 문제점을 보여서 확대하기 어려운 문제점을 가지고 있었습니다.
최근에 노바티스라는 다국적 제약사에서 최근에 루타테라라는 약품으로 이제 전립선암 치료제로 처음 내놓게 되었는데 두 번째로 임상에서 인증 기관에서 승인을 받은 약품이라고 볼 수 있습니다. 우리나라에도 최근에 식약처 인증을 받아서 치료제로 들어온 것을 볼 수 있는데요. 갑상선 암 이후에 처음으로 전립선암으로 활용한 예로 볼 수 있습니다.
이를 시작으로 다양한 전립선암 이외에 간암, 폐암 유방암, 난소암 같은 다양한 난치성 암을 치료하기 위한 치료제로 개발하려는 것이 전 세계적인 추세입니다.
[기자]
방사성 동위원소를 우리가 표적 하는 암세포에 전달하는 전달기술이 중요하다는 내용인데, 이 ZTI바이오사이언스만의 핵심 기술은 어떤 것인가요?
[인터뷰]
저희가 활용하는 기술은, 저희가 세계 최초로 자성 약물 전달체를 개발했습니다. 이 자성 약물 전달체의 특징은요. 저희가 치료에 활용하는 방사성 동위원소가 반영구적으로 결합이 되어서 생체 내에 주입되었을 때 떨어지지 않고 실질적으로 암으로 전달될 수 있는 특성이 있는데요. 여기에 암세포로 전달할 수 있는 그런 항체나 저분자 물질과 동시에 결합하여서 암을 치료하려는 것이 저희의 핵심 기술이라고 말씀드릴 수 있을 것 같습니다.
[기자]
전달체와 약물이 떨어지지 않는 것을 조금 짧게 설명해주시겠어요?
[인터뷰]
사실 이렇게 암세포에 효율적으로 방사성 동위원소를 전달해서 치료하려는 방법은 10년 전부터 많은 연구진이 연구를 해오던 일이었습니다. 그런데 심층적으로 들여다보니 생체 내에 주입된 약품이 혈액 내의 효소나 마크로파지와 같은 단백질과 결합하여 화학 반응을 통해 떨어지면서 실질적으로 병변으로 가지 못하는 전달의 문제점이 발생하였습니다. 이러한 문제점을 해결하려는 것이 현재 방사성 의약품을 개발하는 현재 모든 제약사의 고민이라고 말씀드릴 수 있을 것 같습니다.
[앵커]
자성 약물 전달체는 말 그대로 자성을 띠는 물질입니다. 자성을 이용하면 암 진단 등에도 활용이 가능한 건지요?
[인터뷰]
저희 자성 약물 전달체는요. 암세포로 효율적으로 전달하는 것 이외에도 저희가 병원에서 실질적으로 현재 활용할 수 있는 MRI, CT 등의 영상 의학 장비에서도 활용할 수 있습니다. 그래서 저희가 실질적으로 치료하게 되면, 이러한 진단, 기존에 사용하던 진단 기법과 치료를 동시에 테라그노시스를 직접 치료에 접목하기에 가장 최적화된 물질이라고 말씀드릴 수 있습니다.
[앵커]
ZTI바이오사이언스의 핵심 기술이 자성 약물 전달체인데요. 이성규 기자가 현장을 취재하고 왔죠. 현장 영상 보고 이어가겠습니다.
[기자]
이건 어떤 것을 보여주는 건지요?
[인터뷰]
ZTI바이오사이언스의 자성 약물 전달체를 보여 주는 겁니다. 자석으로 움직였을 때 나노입자와 물이 서로 분리되지 않고 한 상처럼 움직이는 것을 보여줍니다. 이게 왜 중요하냐면 기존 자성 약물 전달체가 소수성 성격이 큽니다. 물이나 식염수처럼 수용성 액체에서 서로 상이 분리돼 생체 내에 넣을 때 상이 분리돼 혈관을 막거나 전달하고 싶은 표적까지 못 가는 부작용이 있습니다. 저희 자성 나노입자는 물이나 혈액 내에서 분리되지 않고 한 상처럼 이동해서 원하는 표적으로 보내는 장점이 있습니다.
[기자]
자성 약물 전달체에 방사성 동위원소는 어떻게 붙이는 건가요?
[인터뷰]
전 단계에서 만든 자성 약물 전달체에 방사성 요오드를 넣고 반응기에 수 분내로 반응을 시키면 자성 약물 전달체에 방사성 원자가 붙어서 최종 약물이 됩니다.
[기자]
이 데이터는 뭘 보여주는 건지요?
[인터뷰]
기존 방사성 의약품의 문제는 표적 물질과 방사성 동위원소가 분리되는 문제가 있습니다. 자성 나노 전달체는 방사성 동위원소가 저희 물질에서 떨어지지 않는 장점이 있습니다. 요오드 125를 이용해서 스펙트 데이터를 찍었습니다. 왼쪽 경쟁사 제품은 약물 주입 후 1시간 후에 약물 전달체와 방사성 동위원소가 끊어져서 갑상선에 가지만 저희 약물 전달체는 간이나 비장, 방광을 통해 빠져나가는 것을 볼 수 있습니다.
[기자]
ZTI바이오사이언스의 주요 파이프라인, 설명해주시죠?
[인터뷰]
저희가 다양한 암을 치료하려고 현재 개발하고 있는데요. 그중에서도 저희가 암세포에 타겟팅하려는 물질 중에서 Folate라는 저분자 물질을 활용하고 있습니다. Folate라는 저분자 물질은요. 바이오마커 중에서 과발현된 암종에서 발현되는 바이오 마커인데요. 바이오마커를 타겟팅 할 수 있는 저분자 물질이라고 말씀드릴 수 있습니다.
이 Folate를 타겟팅 할 수 있는 암종은 대표적으로, 유방암, 난소암, 폐암 같은 난치성 암종에 포함되고 있습니다. 그래서 저희가 주력하는 암종은 간암과 먼저 난소암을 현재 타겟에 두고 있고요. 현재 저희가 미국의 기관과 계약을 맺고 미국의 대형 병원들과 협업을 해서 전임상을 내년에 착수할 계획을 세우고 있습니다.
[앵커]
앞으로도 효과적인 난치암 치료기술을 개발하는 데 힘써주시길 바랍니다. 지금까지 ZTI바이오 사이언스 장혁석 대표이사, 그리고 이성규 기자와 함께했습니다. 고맙습니다.
YTN 사이언스 이성규 (sklee95@ytn.co.kr)
[저작권자(c) YTN science 무단전재, 재배포 및 AI 데이터 활용 금지]
