삼성바이오로직스 “환자 유래 오가노이드로 ADC 성공 가능성 높인다”

350개 이상 모델 확보…효능·내재화·바이스탠더 효과 종합 평가

김세희 삼성바이오로직스 그룹장이 27일 서울 강남구 웨스틴 서울 파르나스에서 열린 ‘제4회 삼성서울병원·에임드바이오 ADC 콘퍼런스’에서 발표하고 있다.(노상우 기자 nswreal@)

삼성바이오로직스가 환자 유래 종양 오가노이드를 활용해 항체약물접합체(ADC)의 효능과 세포 내재화(Internalization·세포 내 이입), 바이스탠더 효과(타깃 항원이 없는 주변 세포까지 약물이 확산돼 함께 사멸시키는 현상) 등을 평가하는 서비스를 확대한다. 실제 환자의 종양 특성을 반영한 모델을 통해 유망한 후보물질을 조기에 선별하고 신약개발 실패 위험을 줄인다는 구상이다.

김세희 삼성바이오로직스 그룹장은 27일 서울 강남구 웨스틴 서울 파르나스에서 열린 ‘제4회 삼성서울병원·에임드바이오 ADC 콘퍼런스’에서 ‘환자 유래 종양 오가노이드를 활용한 ADC 효능 및 내재화 평가('Patient-Derived Tumor Organoids for ADC Efficacy and Internalization Assessment)’를 주제로 발표했다.

김 그룹장은 “신약개발에는 긴 시간과 막대한 비용이 들지만 실제 상업용 의약품으로 나오는 비율은 10% 미만”이라며 “앞단에서 효능이 좋은 ‘똘똘한 약’을 골라야 개발 성공 가능성을 높일 수 있다”고 말했다.

현재 비임상 단계에서 주로 사용하는 동물모델과 기존 세포주는 사람의 생물학적 특성을 충분히 반영하기 어렵다는 한계가 있다. 이에 사람과 유사성이 높은 오가노이드 등 비동물시험법을 활용해 후보물질의 효능과 안전성을 평가하려는 움직임이 확산하고 있다.

김 그룹장은 “미국 식품의약국(FDA)도 동물모델을 당장 없애는 것이 아니라 사용을 단계적으로 줄이고 오가노이드 등 새로운 평가 방법을 가이드라인에 실질적으로 반영하는 작업을 진행하고 있다”며 “오가노이드를 활용하면 개발 기간을 단축하고 후기 단계에서 발생할 위험을 낮출 수 있다”고 설명했다.

삼성바이오로직스는 위탁생산(CMO)과 위탁개발(CDO)을 넘어 후보물질의 초기 효능평가까지 사업 범위를 넓히고 있다. 2025년 3월 ADC 서비스를 출시한 데 이어 같은 해 6월에는 삼성서울병원과 협업해 오가노이드 서비스를 선보였다.

현재 폐암과 대장암 등 10종 이상의 암에서 350개가 넘는 환자 유래 오가노이드를 확보했다. 각 오가노이드에는 유전자 변이와 바이오마커 발현 정보뿐 아니라 환자의 치료 이력과 약물 반응, 조직 채취 부위, 전이 여부 등 임상 정보도 연계된다.

김 그룹장은 “오가노이드 하나가 환자 한 명을 대변한다”며 “효능평가 결과를 실제 환자의 임상 정보와 함께 살펴보면 약물 반응이 나타난 이유를 분석하고 결과를 보다 정확하게 해석할 수 있다”고 말했다.

이날 발표에서는 서로 다른 환자에게서 확보한 9개 오가노이드에 ADC 후보물질을 처리한 사례를 공개했다. 표적 단백질 발현이 높은 2개 모델에서 약물 반응이 확인됐으며 표적 발현 수준이 높을수록 ADC에 대한 반응도 크게 나타났다. ADC가 암세포 표면의 표적과 결합한 뒤 세포 안으로 들어가는 내재화와 이후 세포사멸 과정도 확인할 수 있다. 김 그룹장은 “ADC 개발에서는 약물이 얼마나 잘 내재화되고 실제 세포사멸로 이어지는지가 중요하다”며 “생존율뿐 아니라 이미징 데이터를 활용해 내재화와 세포사멸을 정량적으로 평가하고 있다”고 설명했다.

김 그룹장은 “오가노이드를 통해 단순히 효능만 보는 것이 아니라 표적 발현에 따른 세포사멸과 내재화, 주변 세포에 미치는 영향까지 종합적으로 볼 수 있다”며 “고객사가 더 빠르고 정확하게 후보물질을 선별하고 성공적으로 의약품을 개발할 수 있도록 지원하겠다”고 말했다.