중외 제약

JW중외제약의 자체 신약후보물질이 범부처 국가 연구·개발(R&D) 사업에 매년 이름을 올리고 있다. 지난 2021년 국가신약개발사업단(KDDF) 출범 이후 총 4건의 연구과제가 선정됐는데 질환 역시 고형암과 혈액암, 아토피 피부염, 탈모 등으로 다양하다.

이들 연구과제 특징은 JW중외제약이 자체 구축한 인공지능(AI) 기반 R&D 플랫폼인 ‘주얼리(JWELRY, JW Excellent LibraRY)’와 ‘클로버(CLOVER, C&C research Laboratories Omics serVER)’를 통해 발굴됐다는 점이다. 이들 플랫폼은 앞으로도 JW중외제약이 ‘퍼스트 인 클래스(First-in-Class)’ 혁신신약을 잇달아 창출하는 화수분 역할을 할 전망이다.

| JW중외제약 국책과제 매년 선정 |

JW중외제약의 자회사인 C&C신약연구소의 STAT5/STAT3 이중 표적 급성골수성백혈병 치료제 연구는 최근 ‘2023년도 2차 국가신약개발사업’으로 선정됐다. 이로써 JW중외제약은 국가신약개발사업단과 총 4건의 협약과제를 체결했다.

* 국가신약개발사업: 국내 제약바이오 산업의 글로벌 경쟁력 강화를 위해 신약개발 전주기 단계를 지원하는 범부처 국가 R&D 사업(2021년 출범)

이번 STAT5/3 이중 표적항암제 선도물질에 앞서 올해 8월에는 1차 지원과제로 Wnt 표적 탈모치료제 ‘JW0061’이 선정된 바 있다. 또, 지난 2022년과 2021년에는 STAT3를 직접 저해하는 고형암 치료제 JW2286, 아토피 피부염 치료제 선도물질이 각각 협약과제에 이름을 올렸다.

2017년에는 범부처신약개발사업단 비임상 지원과제로 아토피 피부염 신약후보물질 ‘JW1601(히스타민 H4 수용체 길항제)’이 선정된 바 있는데 이 물질은 2018년 덴마크 레오파마에 기술수출되기도 했다.

바이오기업이 아닌 전통 제약사가 매년 사업단과 자체 발굴 신약후보물질에 대해 지원 협약을 맺는 것은 이례적인 사례로 꼽힌다. 실제 2021~2022년 국가신약개발사업 과제를 분석해 보면 주관기관 유형별 분포에서 바이오벤처가 전체(227개)의 58%, 아카데미가(대학병원 및 연구소) 34%를 차지한다. 이 중 제약사는 8%에 불과하다.

| 비결은 데이터 기반 AI/ML R&D 플랫폼 |

국가신약개발사업으로 선정된 JW의 신약후보물질은 모두 자체 R&D 플랫폼에서 발굴한 것이 특징이다. JW중외제약은 화학·생물 정보학 빅데이터에 AI(인공지능)·딥러닝(기계학습) 기술을 더한 R&D 플랫폼 ‘주얼리’와 ‘클로버’를 통해 항암·면역질환·재생의학 분야의 신약후보물질을 지속적으로 창출하고 있다.

‘주얼리’와 ‘클로버’는 △환자 유래 암세포·면역질환 유전자 데이터베이스(DB) △표적 유전자 발굴 △타깃 단백질 발굴 △약물 도출 및 최적화(유효물질→선도물질→개발후보물질) 등 신약개발을 위한 전주기 플랫폼으로 신약개발 소요기간 단축과 비용 절감을 기대할 수 있다.

JW중외제약은 ‘주얼리’와 ‘클로버’를 통해 계열 내 최초 신약인 ‘퍼스트 인 클래스(First-in-Class)’ 개발에 집중하고 있다. JW중외제약 신약연구센터는 Wnt 신호전달경로에 특화된 ‘주얼리’를 핵심 원천기술로 활용하고 있다.

주얼리는 Wnt 신호 활성과 저해를 구별해주는 플랫폼이다. 각종 질환 관련 세포주를 비롯해 동물 모델에서 채취한 조직들의 유전체 데이터베이스, 약 2만7000여 종의 화합물라이브러리, Wnt 신호 조절 약물 스크리닝계로 구성돼 Wnt 작용 약물평가와 기전연구가 가능하다.

선충, 초파리부터 포유동물에 이르기까지 모든 종을 초월해 존재하는 Wnt 신호전달경로는 세포의 증식과 분화, 각 기관 발생 및 형태 형성에 필수적인 역할을 한다. 지난 40여 년 동안 다양한 연구를 통해 이 같은 Wnt 신호전달경로의 역할이 밝혀졌지만 아직 이를 타깃으로 하는 신약은 없다. Wnt 신호전달경로를 억제할 경우 항암제, 활성화할 경우 치매 또는 탈모, 퇴행성 관절염 등 노화 및 퇴화 관련 질병 치료제로 개발이 가능하다.

이와 관련해 JW중외제약은 2024년 임상 1상 개시 계획인 탈모치료제 ‘JW0061’(2022년도 1차 국가신약개발사업 과제)을 비롯해 Wnt 신호 타깃 암, 면역질환, 조직재생 분야 신약을 개발하고 있다.

‘클로버’는 JW중외제약의 연구법인 C&C신약연구소의 R&D 플랫폼이다. 클로버는 암환자에게서 유래한 세포주를 비롯해 다양한 면역질환 모델 기반의 빅데이터 플랫폼으로 C&C신약연구소가 자체 개발한 화학 분자 모델링 개발 프로그램이 포함돼있다.

클로버에서 발굴한 아토피피부염 치료제 ‘JW1601(히스타민 H4 수용체 길항제)’, 통풍치료제 ‘에파미뉴라드(URAT1 저해제)’는 각각 덴마크 레오파마(2018년), 중국 심시어제약(2019년)에 기술수출된 바 있다.

현재 JW는 STAT 단백질을 타깃하는 신약 개발에 적극 나서고 있다. JAK-STAT 신호전달경로의 하위 단계에서 작용하는 STAT(1~6)은 사람의 세포 내에서 다양한 유전자 생성을 촉진하는 단백질이다. STAT의 과도한 발현은 각종 암과 자가면역질환 등을 유발하는 것으로 알려졌다. STAT 타깃 신약 개발 역시 Wnt처럼 전 세계적으로 아직 성공하지 못한 분야에 속한다.

JW중외제약의 혁신신약 후보물질인 ‘JW2286’은 STAT3을 선택적으로 저해하는 새로운 기전으로 삼중음성 유방암과 위암, 대장암 등 고형암이 적응증이다. 지난해 국가신약개발사업 지원과제로 선정돼 현재 비임상 연구를 진행 중이며 2024년 임상 개시를 목표로 GLP 독성평가, 임상용 약물 생산을 진행하고 있다.

JW중외제약은 이외에도 STAT3, STAT5 등 STAT Family 중심의 탐색연구와 STAT3 아토피 피부염 치료제(2021년 국가신약개발사업 지원과제), STAT5/3 표적 항암제(2023년 2차 지원과제), ADC 항암치료제(고형암) 등 혁신신약 후보물질 발굴에 집중하고 있다.

| 기술과 기술의 만남, 개방형 혁신 확대 |

JW중외제약의 R&D 전략은 치료적 미충족 수요(unmet needs)가 높은 특정 환자에 특화되고 치료적 장점을 극대화할 수 있는 신약 개발에 집중한다는 점이다.

이러한 전략이 성공하기 위해서는 ‘현장(환자)’의 ‘정보(질환과 관련한 유전학적/단백질학적)’를 얼마나 파악하고 활용할 수 있는지 여부가 핵심 요소로 작용한다. 초기에는 남보다 빠르게, 어디에 어떤 정보가 있느냐를 파악하고 선점하는 것이 경쟁력이던 시대였다면 지금은 무수히 많은 정보를 얼마나 고도로 재생산할 수 있느냐(information mining)가 핵심 경쟁력으로 부각되고 있기 때문이다. 이를 위해 JW중외제약은 자체 R&D 플랫폼의 정보 mining 고도화를 위한 ‘AI 기술’을 접목하고 있다.

또 JW중외제약은 AI뿐만 아니라 오가노이드, 제브라피쉬 등도 적극 활용하기 위해 국내외 바이오텍과의 개방형 혁신(오픈 이노베이션) 전략(공동연구)을 활발히 펼치고 있다. ‘죽음의 계곡’으로 불리는 전임상과 임상 간의 불일치(gap)을 줄이기 위해서다.

특히 투자를 통해 바이오텍의 기술을 이전받거나 지분을 매입하는 ‘자본과 기술의 만남’이 아닌 JW중외제약의 기술과 플랫폼을 바이오텍 플랫폼과 결합해 시너지를 내는 전략에 집중하고 있다.

뿐만 아니라 오픈 이노베이션 대상을 국내에 국한하지 않고 해외로도 확장하고 있다. JW중외제약은 지난해 7월부터 국내 제약사 중 최초로 미국 최대 바이오·헬스케어 벤처캐피탈인 아치벤처파트너스와 함께 공동연구 파트너를 물색하고 있다.