프로그램명 ; 바이오헬스CEO초대석 (김학주의 honor club)
방송일시 : 7월27일(목) 밤 8시 30분
진행: 김학주 한동대 교수
출연: 김종문 툴젠 대표, 김석중 툴젠 이사
캐스터 : 엄지민
구성: 최현송
조연출: 박별
연출: 김은성
김학주 교수 : 툴젠의 연혁을 보니까 1999년에 설립이 되어 많은 훌륭한 과학자들이 거쳐 갔더라구요. 어떤 분들을 배출하셨는지, 또 대주주인 김진수 박사의 약력도 소개해 주십시오.
김종문 대표 : 툴젠은 1999년도에 징크핑거라고 하는 유전자 조절 도구 분야의 혁신 기술을 바탕으로 만들어진 후 분야의 연구를 세계적으로 주도해 왔습니다. 툴젠은 1세대, 2세대, 3세대 유전자가위기술을 모두 개발하고 상용화한 세계유일의 기업입니다. 그 과정에서 많은 과학자들이 배출되었습니다. 대학교 교수로 간 분들도 여러분 계십니다. 또한 제약 분야의 대기업 임원으로 근무하시는 분도 있습니다. 또한 바이오벤쳐의 대표를 하고 계신분도 있고요. 그렇지만 뭐니 뭐니해도 공동 창업자이신 김진수 박사님을 꼽지 않을 수가 없지요. 서울대 화학과 교수를 역임하시고 지금은 기초과학연구원의 유전체 연구단 단장으로 재직하고 계십니다. 김단장님은 네이쳐 논문도 여러편 내셨고, 2015년 유전자교정 세계 summit에 한국을 대표하는 과학자로 참여하신 바 있는 세계적으로 인정을 받는 과학자이십니다.
김학주 교수 : 먼저 시청자분들의 이해를 돕기 위해 유전자 교정편집이 세포치료, 유전자치료 등과 어떻게 다르고, 다른 치료법에 대한 차별성이 무엇인지 소개 부탁드립니다.
김종문 대표 : 유전체 관련 산업분야는 크게 유전자 해독, 유전자 교정, 유전자 합성 등으로 구분해 볼 수 있습니다. 유전자해독 분야는 2003년 인간유전자 지도 완성 후 눈부신 발전을 거듭하고 있습니다. 2012 인류의 미래를 바꿀 10대 기술의 하나로 선정된 유전자 가위기술을 바탕으로 유전자 교정 산업 분야가 지금 급속한 발전을 하고 있습니다. 툴젠이 바로 원천기술을 개발했습니다. 유전자 가위 기술은 유전정보를 직접적이고 정확하게 바꾸는 기술로서 의미가 있습니다. 유전자교정 기술이 기존의 유전자치료나 세포치료 기술과 접목된다면 더 좋은 치료제를 만들 수 있을 것으로 기대됩니다. 유전자교정기술의 특징을 잘 활용하면 불치병으로 인식되던 수많은 종류의 유전질병을 치료할 수 있습니다. 왜냐하면, 유전정보를 좀 더 자유롭고 정확하게 그리고 영구적으로 바꿀 수 있는 기술이 바로 툴젠의 유전자 가위기술이기 때문입니다. 즉, 유전에 관련되는 유전자돌연변이를 정확히 고쳐 줄 수 있다는 것입니다. 이 기술의 강점은 실제로 한 번의 처리로 아주 긴 치료 효과를 기대할 수 있는 치료제가 가능하다는 것입니다. 그리고 기존의 줄기세포나 면역세포 치료제의 성능과 효능을 한층 더 강화해 줄 수 있는 기술이라는 점이 중요합니다. 즉, 기존 치료제의 효과나 상품성 향상시키는 것이 가능하다는 것입니다.
김학주 교수 : 유전자 가위도 계속 진화를 해 왔는데요. 툴젠이 보유하고 있는 크리스퍼9가 과거의 도구와 어떻게 다른지, 또 세계 경쟁사들의 도구와 어떤 차별성이 있는지 말씀해 주십시오.
김석중 이사 : 유전자가위의 기능성은 원하는 위치를 잘 찾아가는지, 잘 찾아가서 잘 자르는지, 원하지 않는 위치로 가지는 않는지? 등의 다양한 면에서 연구가 되었습니다. CRISPR Cas9 시스템은 기존의 zinc finger nuclease나 TALEN이라는 유전자가위에 비해 이러한 모든 기능성의 면에서 월등한 특징을 보입니다. 다른 유전자가위에 비해 생명과학을 공부한 사람이라면 작동방식을 쉽게 이해할 수 있고 이를 쉽게 만들어 쓸 수 있다는 점 또한 중요한 장점입니다. 현재 CRISPSR/Cas9 유전자가위 기술에 대한 특허를 바탕으로 사업을 영위하는 기업은 세계적으로 4개 정도가 있습니다. CRISPR/Cas9에 대한 원천 특허 측면에서는 경쟁의 관계에 있으며 이후 CRISPR/Cas9을 치료제로 개발해 가는 다양한 독자의 기술을 개발해 가고 있습니다. 저희도 유전자가위의 정확도를 향상하는 여러 기술이라든지 유전자치료 관련 다른 기술과의 적합도를 올리는 유전자가위 기술 등 다양한 독자적 연구 결과를 바탕으로 치료제 개발에 노력하고 있습니다.
김학주 교수 : 지난번 출연하신 후 한국과 호주에서 유전자 교정 관련 특허를 내셨는데 어떤 내용이고, 또 어떤 의미가 있습니까?
김종문 대표 : CRISPR/Cas9 기술은 손꼽히는 차세대 생명과학 기술인만큼 관련 원천 특허 또한 21세기 가장 중요한 특허로 평가되고 있습니다. 앞서서도 말씀드렸지만 인류의 미래를 바꿀 원천기술이라는 점이 매우 중요합니다. 툴젠 특허의 강점은 진핵세포 실험데이터를 완비해서 출원한 세계최초의 출원이란 점입니다. 저희 CRISPR/Cas9 특허는 2012년에 최초 가출원되고 2015년부터 세계 10개국에 본심사 진입되어 심사를 받기 시작하였습니다. 특히 2016년 8월 29일 한국에서 특허가 등록되었고, 같은 해 9월 13일 호주에서 특허가 승인이 된 바가 있습니다. 아직 주요 국가에서의 심사가 진행 중으로 갈 길이 멀지만, 한국과 호주에서의 좋은 결과가 우리 특허의 좋은 포지션을 잘 보여준다고 생각하고 다른 나라의 심사에서도 좋은 결과를 기대하고 있습니다.
김학주 교수 : 지난번에는 유전자 교정 기술과 농축산 분야의 연구개발에 대해 많이 말씀하여 주셨는데 치료제 분야에서의 연구에 대해 소개해주시겠습니까?
김석중 이사 : 현재 우리 연구소에서는 유전자교정 기술을 바탕으로 유전자치료나 세포치료를 개발하고자 노력을 하고 있습니다. 유전자교정 기술은 그 자체가 치료제라기보다 여러 유전자전달 기술, 세포배양 기술 등의 관련 기술과 합쳐져서 치료제를 구성하게 됩니다. 저희는 유전자치료 분야에서는 몸속으로 유전자를 전달하는 기술로 가장 임상적으로 검증된 아데노부속 바이러스 (AAV)와 CRISPR/Cas9의 접목을 1차 전략으로 사용하였고 세포치료 측면에서는 CAR-T라고 하는 항암 세포치료와의 접목을 시도하고 있습니다. 유전자치료 측면에서는 AAV라는 바이러스와 CRISPR/Cas9을 접목하기 위한 연구를 수행하여 2월에 공동연구진과 함께 Nature Communications에 논문을 발표하였습니다. 이를 이용하여 AAV가 유전자를 잘 전달하는 것으로 임상적으로 검증된 눈과 간에 유전자가위를 전달하여 질병을 치료하는 연구를 하고 있습니다. 그중 첫 번째 적응증으로는 눈에서는 노인성 황반변성, 간에서는 A형 혈우병을 목표로 하고 있습니다.
김학주 교수 : 황반변성 관련해서 레이저 시술, 먹는 약 등 이미 대체 치료 방법이 있는데 우리 치료법이 어떤 차별성이 있는지?
김석중 이사 : 노인성 황반변성은 과도한 신생혈관이 만들어져서 망막에 기능 이상이 생기는 질병인데 사회의 노령화와 함께 그 환자는 늘고 있지만 완전한 치료제는 없는 질병입니다. 현재는 항체 등을 이용해 신생혈관 생성에 관련되는 단백질을 조절하는 방식으로 치료되고 있습니다. 보통 이러한 치료는 4주에 한 번씩 눈에 직접 항체를 주입 받는 방식으로 수행된다고 합니다. 저희는 치료를 위해 항체에 의해 조절되고 있는 단백질을 만드는 유전자를 유전자가위로 원천적으로 조절하면 장기 치료 효과를 만들 수 있지 않을까? 하는 기대로 연구 개발을 하고 있습니다. 현재 동물 모델 실험에서 유전자가위를 이용해서도 눈에서 혈관 생성 조절이 가능하다는 결과를 바탕으로 이러한 치료가 기존 치료에 비해 효능이나 치료 기간에 있어서 어떠한 장점을 줄 수 있는 지 알기 위한 연구를 진행하고 있습니다.
김학주 교수 : 혈우병A 치료제 개발은 유전자가 커서 어렵지만 공유되는 돌연변이 유전자가 있기 때문에 도전해볼 만하다고 말씀하셨는데 현재 개발은 어떻게 진행되는지요?
김석중 이사: A형 혈우병은 혈액응고인자 8번 또는 F8이라고 불리는 유전자에 돌연변이가 생겨서 발생하는 질병입니다. 현재 A형 혈우병 환자들은 F8 유전자의 정상 형태 단백질을 매주 주사받는 방식으로 치료가 되고 있어서 장기적인 치료 효과가 있는 치료제가 환자나 사회의 측면에서 꼭 필요한 상황입니다. A형 혈우병의 큰 특징 중에 하나가 꼭 치료가 필요한 중증 A형 혈우병 환자의 45% 정도가 똑같은 모양의 돌연변이를 갖는다는 점입니다. 따라서 이 돌연변이만 잘 고칠 수 있으면 상당히 많은 수의 환자에 도움을 줄 수 있다는 기대를 하고 유전자교정으로 이러한 돌연변이를 고치는 방식의 치료제 개발을 진행하고 있습니다. 앞서 말씀드린 노인성 황반변성이나 혈우병에 대한 유전자교정 치료제는 지금 전략을 세우고 이를 동물실험으로 검증하는 단계로 좋은 결과가 나온다면 내년부터는 이를 실제로 IND를 위한 data를 준비 하는 단계로 진입하는 것을 목표로 하고 있습니다. 보통 이 단계가 최소 2년 정도가 걸리게 되고 이후 IND를 진행하고 나면 임상에 진입하게 됩니다.
김학주 교수: 지금까지 유전자 치료를 살펴 봤는데 (유전자 교정을 통한) 세포 치료제 분야에서는 어떤 연구개발을 진행 중이신가요?
김석중 이사: 저희는 먼저는 항암 면역세포 치료제 분야에 유전자교정을 적용하여 기능성, 안전성 또는 생산성을 늘리는 기술을 연구하고 있습니다. 예를 들어, 면역세포에서 유전자교정을 통해 제거하였을 때 면역세포의 항암작용을 향상할 수 있는 유전자를 발굴하여 이를 연구하고 그 결과를 CAR-T와 같은 항암 세포치료 기술과 접목하여 그 효용을 증명하는 연구를 하고 있습니다. 최근 이런 연구 결과들을 학회에서 발표하고 또 네트워킹 행사들을 통해 세포 치료제 기업들에 소개하고 있습니다. 저희 연구들을 치료제로 함께 개발해 가기 위해 세포치료 기업과 가까운 동반관계를 만들어 함께 노력하는 것이 중요하기 때문에 이러한 사업개발 노력을 늘려가는 중입니다.
김학주 교수: 이런 굵직한 사업들을 하려면 커다란 자금조달이 필요할텐데요. 어떤 계획 갖고 계십니까?
김종문 대표: 툴젠은 2014년에서 2016년 사이 한국의 벤처캐피털로 부터 170억 원의 투자유치를 성공적으로 한 바 있습니다. 현재 투자자금은 유전자 가위 기술을 기반으로 유전자 치료제나 농축산 분야에서의 연구 개발등에 집중하고 가고 있습니다. 연구개발에 진전이 생기면서 점점 더 많은 자금이 필요할 것이기 때문에 추가 자금조달은 생명과학 기업에서는 끊임없는 고민입니다. 특히 에디타스나 인텔리아 등 해외의 경쟁자들이 대부분 지난 몇 년간 장외 및 장내에서 2천억 내외의 투자를 유치해 연구개발을 확대하여 간다는 측면에서는 더욱 부담이 있습니다. 저희 또한 툴젠 특허 상황의 진전 및 사업화 프로그램의 결과를 바탕으로 추가 투자유치를 추진 중입니다. 3자 배정이나 IPO등의 다양한 전략을 사용하여 자금을 조달하려고 합니다. 툴젠의 원천기술을 기반으로 세계수준의 연구개발 프로젝트를 수행하고 있습니다. 유전자 가위 분야의 전문인력들이 속속 툴젠에 합류하면서 세계시장에서 경쟁력을 가질 수 있는 연구개발 성과를 내고 있습니다. 글로벌 기업으로 성장하기 위한 노력을 하고 있습니다. 툴젠의 열정이 불치병으로부터 인류를 구할 수 있다는 믿음으로 모든 임직원이 함께 일하고 있습니다.
(자세한 내용을 방송을 통해 확인 가능합니다)
산업부
한국경제TV 방송제작부 김은성 PD
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