몸속에서 '꿈의 항암제' 생산…세포치료 대중화 성큼

美 연구진, 체내 합성 CAR-T 치료제 개발
mRNA로 구성된 약물 투여
혈액암 환자 체내서 항암제 생성
제조과정 2주에서 1일로 줄여
공정 자동화로 대량생산도 가능
5억~7억 하던 치료비 대폭 낮춰
안전성·지속성은 풀어야할 과제

한 번 투여하는 데 수억원이 드는 항암 세포치료제 가격을 획기적으로 낮출 연구 성과가 나왔다. ‘꿈의 항암제’로 불리는 키메릭항원수용체 T세포(CAR-T)를 체내에서 합성해 기존 14일 이상 걸리는 세포치료제 제조 과정을 1일 이내로 줄일 수 있는 기술이다. 상용화한다면 한시가 급한 혈액암 환자에게 저렴한 가격으로 신속하게 투여할 수 있을 전망이다.

◇항암 효과 2주 이상 유지

대전 큐로셀 연구소에서 연구원이 CAR-T 치료제를 제조하고 있다. 큐로셀 제공

미국 펜실베이니아대 의대와 캡스턴테라퓨틱스 연구진은 메신저리보핵산(mRNA) 전달체를 이용해 환자 체내에서 직접 CAR-T를 만드는 기술을 개발해 국제학술지 사이언스에 19일 자로 공개했다.

기존 CAR-T는 환자의 혈액을 채취해 면역세포(T세포)를 분리한 뒤 유전자 조작 및 배양 과정을 거쳐야 한다. T세포가 암세포를 찾아갈 수 있도록 길잡이 역할을 하는 CAR을 달아주고 대량 증식한 후 다시 환자에게 투약하기까지 몇 주가 걸렸다. 이에 비해 체내 합성 CAR-T는 바이러스나 mRNA로 구성된 약을 주사해 환자 몸속에서 CAR-T가 합성되도록 하는 방식이다.

연구진은 체내에서 유전자 조작이 가능하도록 약물(mRNA)을 제작한 뒤 T세포에만 특이적으로 전달하는 전달체(tLNP)에 담아 치료제를 개발했다. 치료제를 투약한 지 1시간 만에 CAR-T가 만들어지기 시작하고 6시간이 지나 최대치로 활성화된다는 것이 전임상을 통해 증명됐다. 체내에서 합성된 CAR-T는 약 24시간 유지돼 최소 2주간 항암 효과를 내는 것으로 나타났다. 논문의 1저자인 테레사 헌터 캡스턴테라퓨틱스 부책임자는 “반복 투여 없이도 일정 기간 치료 효과가 지속된다”고 설명했다.

◇대량 생산 가능해져

2017년 노바티스의 ‘킴리아’가 미국에서 승인된 이후 지금까지 7종의 CAR-T가 세계적으로 혈액암 환자에게 쓰이고 있다. 국내에는 2021년 킴리아가 CAR-T 중 유일하게 도입됐다. 킴리아는 임상시험에서 시한부 판정을 받은 7세 소녀 혈액암 환자의 암세포를 한 번의 투약으로 두 달 만에 사멸시킨 것으로 나타났다. 이 때문에 국내외 제약사는 혈액암뿐 아니라 췌장암 간암 등 고형암에도 CAR-T 기술을 적용하는 방안을 연구하고 있다. 다만 투약에 5억~7억원이 드는 고비용은 풀어야 할 숙제로 꼽힌다.

체내 합성 CAR-T는 치료제 단가를 크게 낮출 전망이다. 현재 대부분 공정을 수작업에 의존하는 기존 CAR-T와 달리 공정 자동화가 가능하기 때문이다. CAR-T 치료제는 제조·생산에 약 14일이 소요된다. 치료제마다 별도 허가 절차를 거쳐야 해 실제 환자가 투약하는 데는 수개월이 걸린다. 국내에는 노바티스가 인증한 세포배양 시설이 없어 T세포를 미국으로 옮겨 증식한 뒤 다시 국내로 들여와야 한다.

반면 체내 합성 CAR-T는 미리 허가받은 치료제를 곧바로 투약할 수 있다. 한충용 국립암센터 종양면역연구과장은 “체내 합성 CAR-T는 치료제 단가를 획기적으로 줄일 것”이라고 전망했다.

상용화를 위해서는 안전성과 지속성을 증명해야 하는 과제가 남아 있다. 주입한 약물이 CAR-T 제조 이외에 인체에서 다른 부작용이 없다는 것을 확인해야 한다. 김건수 큐로셀 대표는 “체내에서 복제가 안 되는 mRNA 특성상 약물의 지속성 문제를 해결해야 한다”고 말했다.

이영애 기자