(By screening millions of immune cells from a recovered patient, biotech company AbCellera identified an antibody for Covid-19 in three months. Image: AbCellera)
미국에서 코로나 19 항체 치료제가 1상 임상 시험에 들어간다는 소식입니다. 이 항체 치료제는 벤쿠버에 있는 항체 치료제 관련 스타트업인 앱셀레라 (AbCellera)가 개발하고 대형 제약회사인 엘리 릴리 (Eli Lilly)와 미 국립 감염병 및 알러지 질환 연구소 (U.S. National Institute of Allergy and Infectious Diseases)의 백신 연구소가 협업해 개발을 진행 중인 약물로 역대 최단기간인 3개월 만에 약물을 제조해 임상 시험에 돌입하게 됐습니다.
앱셀레라가 이렇게 빨리 항체 치료제를 개발할 수 있었던 것은 2018년부터 미국 방위고등연구계획국 (DARPA)의 판데믹 예방 플랫폼 Pandemic Prevention Platform (P3)에 참가해 관련 기술을 연구했기 때문입니다. 이 회사의 CEO는 브리티시 컬럼비아 대학의 교수였던 칼 한센 (Carl Hansen)으로 항체를 이용한 신속 치료제 개발을 연구했습니다.
앱셀레라의 기술은 신종 감염병의 회복기 환자에서 항체를 추출해 이를 기반으로 약물을 만드는 것입니다. 연구팀은 유행성 독감과 SARS 를 대상으로 치료제 개발을 시도한 전력이 있습니다. 따라서 코로나 19 판데믹으로 비상 상황이 되자 2월 25일 회복기 환자의 혈액 샘플을 받아 연구에 착수했습니다. 항체를 이용한 약물 개발은 몇 가지 단계를 거쳐 이뤄집니다.
우선 항체를 지닌 회복기 환자의 혈액을 미세유체 microfluidic 기기에 통과시켜 혈액 속에 있는 각각의 면역 세포를 작은 방안에 가둡니다. 이후 어떤 세포가 코로나 19에 대한 항체를 만들어내는지 알기 위해 항체를 테스트합니다. 하나의 항원에 대해서도 여러 개의 항체가 나올 수 있고 여러 개의 면역 세포가 한 가지 종류의 항체를 만들 수도 있기 때문에 무려 2000개에 달하는 세포가 양성 반응을 보였습니다.
연구팀은 양성 반응을 보인 면역 세포를 파괴한 후 항체를 만드는 RNA를 추출해 실험실에서 다시 항체를 만들었습니다. 그러나 코로나 바이러스 항체라고 해서 꼭 바이러스를 무력화시키는 중화 항체는 아닐 수 있습니다. 여기서 다시 중화 항체를 500개 정도 걸러낸 후 연구팀은 다시 이 가운데 가장 좋은 항체를 선별했습니다. 이 과정은 500x500 가지 가능성을 검토하기 때문에 당연히 사람 손으로 할 수 없고 자동화된 기계를 이용해 진행합니다. (사진)
이렇게 해서 골라낸 항체가 바로 LY-CoV555입니다. 다만 앱셀레라는 약물 생산 및 임상 테스를 진행하기에는 작은 회사이기 때문에 엘리 릴리 및 미 정부 기관의 도움을 받아 32명의 참가자에게 약물을 투여해 반응을 확인할 예정입니다. 만약 성공 한다면 약물 개발에서 임상 1상까지 3개월 정도 걸린 것으로 역대 최단 시간 약물 개발입니다.
항체 치료제는 치료는 물론 예방에도 사용할 수 있고, 회복기 혈청 치료와 달리 공급에 구애받지 않고 필요한 모든 사람에게 적용할 수 있다는 장점이 있지만, 아직 치료 효과를 입증해 보이지는 않았습니다. 다만 매우 빠른 약물 개발 속도를 볼 때 만약 효과적인 치료제로 판명되면 앞으로 코로나 19 뿐 아니라 각종 신종 전염병 치료제 개발에서 두각을 나타낼 것으로 보입니다.
이 회사 이외에도 GSK (GlaxoSmithKline) 등 다른 제약 회사들이 항체 치료제를 개발하고 있으며 현재 임상 실험 직전 단계까지 온 것으로 보입니다. 빠른 시일 내 긍정적인 결과가 나오기를 기대합니다.
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