인체 질병 환경 모사한 혁신적 플랫폼… 신약 개발 천문학적인 비용·시간 줄여

Qureator(큐리에이터)

실제 Qureator(큐리에이터) 인체 조직칩 플랫폼에서 구현된 암 조직. 초록색은 혈관이고, 빨간색은 암세포이다./큐리에이터 제공

지난 수십 년간 국내 신약 개발 중 임상 실패율은 80~90%로 매우 높았다. 암 임상 실패로 발생하는 비용 또한 연간 60조원에서 70조원에 달한다.

Qureator(큐리에이터)는 이런 열악한 환경 속에서 새로운 신약 개발 패러다임을 제공하는 회사이다. 천문학적인 비용과 시간을 줄이고, 임상 실패율까지 현저히 낮추는 혁신적인 플랫폼으로 신약 개발에 매진하고 있다.

◇인체 질병 환경 모사하는 혁신적 플랫폼

Qureator(큐리에이터) 플랫폼은 인체 질병 환경을 3차원 인체조직칩 플랫폼에 모사(模寫)한다. 이 모사로 약물의 반응을 AI(인공지능)·딥러닝으로 해석해 환자의 치료 결과까지 예측할 수 있도록 한다. 인체조직칩이란 ‘미니 장기(臟器)’로 불리는 오가노이드(organoid)에 혈관 구조까지 추가해 실제 조직처럼 미세 환경을 구현한 것이다. 해당 플랫폼은 기존 동물시험 기반의 전임상 연구에 비해 인체를 더욱 정확하고 빠르게 대량 모사한다. 이로써 임상시험 성공률도 현저히 높여, 신약 개발 패러다임에 혁신을 가져올 것으로 평가받는다.

실제 Qureator(큐리에이터) 인체 조직칩 플랫폼에서 구현된 종양 미세환경.

고속 대량 스크리닝(High Throughput Screening)에 최적화된 인체 조직칩 플랫폼. 실제 신약개발에 사용할 수 있다.

현재 Qureator(큐리에이터)는 소화기암과 안과 질환 인체조직칩을 완성하며 다양한 질병 관련 파이프라인 확대에 성공했다. 이를 바탕으로 실제 인체 약물 반응 예측 데이터베이스(DB)까지 구축, 신약 개발에 집중하고 있다. 특히 Qureator(큐리에이터) 연구진은 최근 소화기암 환자 조직 기반의 인체조직칩 플랫폼으로 △기존 ‘화학 치료 요법’ 효과 환자 △내성(耐性) 환자를 둘 다 정확하게 모사해냈다. 이는 특정 소화기암 환자의 치료 결과를 정확히 모방하는 성과였다. 이로써 내성 환자에게도 효과적인 치료제 제안 가능성이 높아졌다.

이 연구 결과는 일반적 방법으로 치료하기 어려운 소화기암 환자 증세를 예측할 수 있게 한다. 그뿐만 아니라 ‘환자 특이적 약물’을 조기에 선별하는 ‘맞춤형 치료’ 가능성까지 보여줬다. 이는 신약 개발로 이어지는 중요한 결과로 평가받는다. 더불어 Qureator(큐리에이터)는 다른 질병에 대해 미국 식품의약국(FDA) 승인이 난 약물 중, 새롭게 소화기암 치료에 효과를 보일 수 있는 약물을 선별해 ‘임상 병용’ 연구 중이다.

Qureator(큐리에이터)에서 개발한 다양한 인체 조직칩 플랫폼.

◇인체조직칩 연구 권위자와 난치병 치료제 개발자 ‘합심’

Qureator(큐리에이터)는 시리즈A에서 180억원 규모의 투자를 유치한 뒤 미국 캘리포니아 샌디에이고와 서울에 연구소를 세웠다. 또한 인체와 유사한 체외 모델로 난치병 치료제 성공 신화가 된 제약사 ‘버텍스 파마슈티컬스(Vertex Pharmaceuticals)’ 출신의 핵심 팀원들도 영입했다. Qureator(큐리에이터)는 제약 업계의 고질적인 문제 해결과 신약 개발 혁신의 ‘국제적 성공 사례’를 목표로 하고 있다. 이를 위해 플랫폼과 AI 기반 데이터 분석으로 독자적인 바이오 데이터센터를 신설하고, 신약 개발 프로세스까지 구축해 효율성 극대화에 나설 계획이다.

AI 기반 신약 개발 회사가 가장 필요로 하는 데이터 영역은 ‘실제 인체에서의 약에 대한 효능’이다. 하지만 실제 임상에서 활용되는 약물과 제한된 임상 데이터만으로는 분명한 한계가 있다. Qureator(큐리에이터)는 인체 질병 환경을 더욱 정확하고 빠르게 대량 모사하고, 약물 효능과 반응성까지 확인함으로써 독자적인 데이터 자산을 구축해 나가고 있다. 이는 기존 AI 기반 회사 및 제약사들과 공동 신약 개발 파이프라인 구축을 가능하게 할 것이다. 이뿐만 아니라 차별화된 큐리에이터 데이터센터와 신약 개발 AI의 미래를 보여준다. Qureator(큐리에이터)는 현재 선별한 위암 후보 물질 기반으로 신약 개발 성공을 목표로 하고 있다. 또한 다른 질병 파이프라인에서도 위와 같은 결과를 이끌어낼 것으로 전망 중이다.

전누리 서울대 교수 겸 CTO (왼쪽)와 백규석 CEO.

Qureator(큐리에이터)의 창업자이면서 CTO(기술 개발 총괄책임자)를 겸임하고 있는 서울대학교 전누리 교수는 인체조직칩 연구의 세계적 권위자이다. 지난 30년 동안 장기칩(Organ on a chip) 설계·제작과 다양한 조직 모델 연구를 수행해 왔다. 장기칩 연구를 선도하며 ‘네이처 메소스(Nature Methods)’ ‘네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)’ ‘네이처 프로토콜(Nature Protocol)’ 등에 약 250건의 국제 학술논문도 발표한 바 있다. 2020년에는 기초연구사업 지원으로 세계적 수준의 우수한 성과를 창출한 ‘올해의 기초연구자’로 선정됐다. 지난해에는 바이오 분야 발전에 기여한 공로를 인정받아 과기정통부 장관 표창까지 받았다. 이렇듯 미세유체(Microfluidics) 기반 장기칩 분야의 선구자로 평가받는다. Qureator(큐리에이터)는 전누리 교수와 미국 ‘버텍스 파마슈티컬스’에서 체외 모델 난치병 치료제를 개발한 백규석 대표의 전문성이 상승효과를 만드는 회사이다.

백규석 대표는 “Qureator(큐리에이터) 플랫폼은 재현성(reproducibility and reliability)과 대용량 처리 능력이 뛰어나다”며 “경쟁사 제품과 비교할 때 사용자에 따라 맞춤 제작(customizability)할 수 있다는 점이 핵심 차별화 포인트”라고 밝혔다. 그는 또 “단기적으로는 위암과 대장암 등 소화기암 환자의 치료 약물을 찾고, 장기적으로는 소화기암 이후의 또 다른 질병 치료 약물을 찾아 환자의 삶을 바꾸는 데 기여하겠다”고 전했다.