[속깊은 人터뷰]국산 mRNA 백신 개발 도전한 인벤티지랩 김주희 대표

모더나는 지난 2010년 하버드 의대 교수, MIT 교수 등이 설립한 바이오 벤처다. 이름이 크게 알려지지 않았던 이 기업은 지난 해 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 발병한 후 1년만에 메신저 리복핵산(mRNA) 백신을 개발하며 혜성처럼 등장했다.

mRNA 백신은 바이러스를 체내에 주입해왔던 기존 백신과는 달리, 코로나19 바이러스의 유전 정보를 담은 RNA를 투여해 면역반응을 끌어내는 새로운 백신이다. mRNA 기술에만 수십년 몰두해 온 탄탄한 연구진이 있었기에 가능한 일이었다. 지난 21일 기준, 모더나는 시가총액 약 836억달러(약 94조원)에 달하는 세계적인 기업으로 성장했다.

국내에도 mRNA 백신 개발에 뛰어든 바이오 벤처가 있다. 올해로 7년차를 맞은 인벤티지랩이다. 인벤티지랩이 가진 독자 기술 'IVL-PPFM'은 마이크로스피어를 통해 약물을 인체에 주입하는 약물전달시스템(DDS) 플랫폼이다.

'마이크로스피어'에 치료제를 담아 피하 또는 근육에 주사하면 마이크로스피어가 몸 속에서 서서히 녹으며 1개월에서 3개월 동안 일정량의 약물을 꾸준히 방출한다. 이 때 마이크로스피어를 만드는데 쓰이는 기술이 바로 mRNA 백신 생산의 핵심 기술인 '미세유체법(마이크로플루이딕스)'다.

김주희 인벤티지랩 대표(사진)은 지난 2015년 IVL-PPFM 기술을 바탕으로 인벤티지랩을 설립하고 장기 지속형 주사제를 개발해 왔다. 마이크로플루이딕스를 세계 처음으로 신약 개발에 적용한 사례다. 그는 오랜 연구를 통해 구축해 온 플랫폼과 경험을 활용한다면 토종 mRNA 백신 제조도 충분히 가능할 것으로 기대하고 있다.

김주희 대표는 "이제 백신 위탁생산 만으로는 팬데믹 대응에 한계가 있으며 자체 개발을 통해 백신 주권을 확보해야 한다"며 "오랜시간 묵묵히 마이크로플루이딕스 기술 개발에 집중한 인벤티지랩이 국내외 기업들과 적극적인 공동연구를 통해 '백신의 독립'에 기여하겠다"고 말했다.

다음은 김주희 대표와의 일문일답.

- mRNA 백신을 만들게 된 계기가 있나.

"마이크로플루이딕스가 mRNA 핵심 기술이라는 것을 알고난 후 연구개발에 곧바로 착수했다. 마이크로플루이딕스는 오랫동안 연구됐지만 다른 분야에만 적용됐고 의약품 개발로 각광을 받을 기회는 없었다. 이번에 화이자와 모더나에 의해 mRNA 백신이 개발되면서, 이 마이크로플루이딕스 기술이 약물전달 입자를 제조할 수 있는 특징으로 주목을 받기 시작했다. 전통적인 치료제인 저분자 화학물, 바이오 의약품 계열인 펩타이드나 항체뿐 아니라, 무엇보다 안정적인 전달기술이 필요한 유전자(mRNA, DNA 등)를 체내에 전달하는데 필수적인 기술이다. 인벤티지랩은 그 기술을 활용해 이미 의약품을 체내 전달하는 DDS를 보유하고 있기 때문에 mRNA 백신 개발에 가장 적합하다고 생각했다."

백신의 핵심물질인 'mRNA'는 인체에 투여시 사라지기 쉬운 불안정한 특징이 있다. 그래서 mRNA 백신을 만들려면 3가지 기술이 꼭 필요하다. ▲불안정한 mRNA를 안정적으로 만드는 캡핑 기술 ▲mRNA를 체내 세포 속으로 안전하게 전달할 수 있는 보호막(지질·LNP) 소재를 개발하는 기술 ▲mRNA가 지질과 균일하게 결합한 LNP 구조체를 만드는 양산 제조 기술이다.

인벤티지랩이 가진 마이크로플루이딕스라는 기술은 이 마지막 단계인 mRNA가 LNP와 균일하게 결합시키는 역할을 한다.

- 마이크로플루이딕스 기술은 어떻게 활용되나.

"수백 마이크로미터(μm) 이하의 작은 미세유로에 지질입자와 mRNA를 흘리면, 지질입자가 mRNA 주변을 둘러싸 구형의 LNP 구조체를 만들어 낸다. 인벤티지랩은 자체 보유한 마이크로플루이딕스를 활용해 실험한 결과, mRNA를 95~98% 가두는 LNP 구조체를 만드는데 성공했다. 현재 캡핑 기술은 국내 연구진이 확보했지만 98% 수율에 달하는 LNP 구조체를 만들어내는 기술과 대량 양산을 할 수 있는 기반 기술을 가진 기업은 우리가 유일하다."

- 마이크로플루이딕스를 세계 처음 의약품이 적용했다.

"그동안 마이크로플루이딕스는 논문이나 연구실내에선 좋은 결과를 얻었지만, 이 기술을 적극적으로 활용해 실제 의약품에 적용한 기업은 없었다. 인벤티지랩은 그간 마이크로플루이딕스를 활용해 의약품 DDS를 개발한 역량과 우수 의약품 제조·관리 기준(GMP) 생산시설을 직접 구축한 경험을 갖고 있다. 마이크로플루이딕스를 활용해 의약품을 연구개발하고, 더 나아가 대량 생산도 가능하다는 것을 확인했다는 것은 큰 의미가 있다. 우리는 그동안 구축해 온 성과와 경험을 바탕으로 LNP의 연구와 공정 개발은 물론 단순히 백신의 충진과 포장에 그치지 않는 대량 생산시설 구축 역할을 할 수 있을 것으로 기대하고 있다."

하지만 mRNA백신 국산화는 아직 갈 길이 멀다. 백신 원료는 물론 원료 배합 비율, 원료 제조 기술, 백신 개발 기술 등 여러 종류의 특허가 얽혀있는 탓이다. 김 대표는 mRNA 백신 국산화를 위해서는 원료의 자국화와 기업간의 컨소시엄이 꼭 필요하다고 강조했다. 정부 지원도 필수다. 모더나의 경우 백신 개발을 위해 미국 정부로부터 받은 지원금액이 60억달러(약 6조7956억원)에 달하는 것으로 알려졌다. 작은 바이오 벤처가 1년만에 코로나19 백신을 개발할 수 있었던 가장 큰 이유이기도 하다.

- mRNA 백신 특허를 피할 수 있는 전략은 있나.

"mRNA백신 제조를 위한 특허 회피는 굉장히 어려운 일이다. 현재 mRNA 백신은 원료 특허는 물론, 원료 간의 배합 비율까지 정해져 있어 특허 장벽이 굉장히 높은 편이다. 그래서 mRNA 백신의 국산화를 이루려면 각 원료 물질의 자체개발을 통해 자국화·자립화를 이뤄내는 것이 중요하다. 인벤티지랩은 독자 기술로 제조 과정에서 국산화를 이뤄 기존 특허 장벽을 극복하려 한다."

- 다른 기업과의 협업도 중요한 것 같은데.

"초기의 백신 개발은 절대 한 기업이 다 할 수 없다. 현재 국내는 기업들의 정확한 현황 파악도 되지 않은 혼란한 상황이다. 빠른 시간 안에 해결하기 위해선 백신 제조 과정에서 각 분야에 최고 수준인 기업들이 나서서 서로 유기적이고 신속하게 협업해야 한다. 기업의 규모는 상관없고, 기업이 가진 기술이 가장 중요하다. 이런 기업들이 각자의 역량을 조합하고 백신을 함께 개발해 앞으로 나아가는 전략적 협업이 필요한 때다."

-토종 mRNA 백신 제조는 정말 가능한가.

"현재는 삼성바이로로직스가 백신 원액의 충진·포장을 위한 위탁 공정에 그쳐있지만, 국내 많은 제약사들이 백신 원액을 연구개발하기 위한 진행을 활발히 하고 있다. 이 때 무엇보다 실질적인 시너지를 발휘할 수 있는 컨소시엄의 구성이 중요하다. 대기업이 중심이 되겠지만, 각 요소에 맞는 기술을 가진 실력있는 벤처들을 통해 빈틈없이 구성돼야 한다. 정부가 주도한 전략적 접근과 지원도 시급한 과제다. 전략적 접근의 부재와 국가적 차원의 지원이 답보 상태에 있을수록 백신 자국화의 시간은 빠르게 멀어질 수 밖에 없다."

- 기술평가를 통한 상장을 준비하고 있는 것으로 알고 있다. 계획은.

"오는 8월쯤 기술특례 상장을 위한 기술평가 신청을 진행할 예정이다. mRNA로 주목을 받는 만큼 순조로울 것으로 기대한다. 내년에 상장이 가능할 것으로 전망하고 있다."