JW중외, 후보물질 개발 순항...오픈이노베이션 성과

• 국내외 바이오기업·연구기관과 협력... 자체 연구플랫폼도 개발
• 세계적으로 성공 사례 없는 STAT·Wnt 타깃 신약 개발에 나서

JW중외제약 소속 연구원들이 전자현미경으로 개발 중인 신약후보물질의 결합과정을 살펴보고 있다.

[데일리팜=노병철 기자] JW중외제약이 퍼스트 인 클래스 신약 개발 분야에서 경쟁력을 확보하며, 혁신신약 후보물질 개발에서 성과를 보이고 있어 주목된다.

JW중외제약 R&D 산실은 1992년 국내 최초 한-일 합작 연구법인 C&C신약연구소로, STAT과 Wnt 경로를 타깃으로 하는 암·면역질환·재생의학 분야에 집중하며 환자 맞춤형 신약개발에 과감한 투자를 기울이고 있다.

특히 주목되는 점은 STAT3 표적항암제 JW2286이 국가신약개발사업단과 연구개발 협약을 체결, 국책과제로 선정되며 혁신신약 후보물질 가능성을 인정받고 있다.

JW2286은 STAT3에 선택적으로 직접 결합해 생물학적 기능을 저해하는 새로운 기전의 혁신신약(First-in-Class) 후보물질이다.

이 물질은 경구제로 개발하고 있으며, 삼중음성 유방암을 비롯해 위암, 대장암 등 고형암이 적응증이다.

JW2286은 비임상 약리시험 평가에서 STAT3 활성을 바이오마커로 갖는 다양한 고형암종에서 기존 표준요법 대비 높은 유효성과 안전성을 보였다.

이에 앞서 JW중외제약은 연구자회사 C&C신약연구소의 STAT3 타깃 아토피 피부염 혁신신약 연구도 지난해 국가신약개발사업 과제로 선정돼 연구비를 지원 받아 현재 선도물질을 발굴하고 있다.

STAT 단백질은 7가지로 구성되어 있으며, 상위 단백질인 JAK에 의해 활성화된다.

STAT은 세포의 성장과 변이, 증식, 분화, 사멸 등을 조절하는 인체 내 필수 단백질이다.

특히 STAT3의 비정상적인 활성화는 각종 염증 질환과 자가면역질환, 암을 유발한다.

JAK-STAT 경로는 세포의 발달, 분화, 성장, 생존 및 다양한 면역반응에 관여하는 대표적인 생체 내 신호 전달 체계이다.

일반적으로 JAK-STAT 경로는 정상적인 범위에서 활성이 제어되나, 단백질이 비정상적으로 활성화되는 경우, 즉 과발현 또는 과활성화되는 경우 다양한 질환을 발생시킨다.

특히 STAT3의 과발현·과활성화는 각종 염증 질환과 자가면역질환, 암을 유발하는 원인 중 하나로 알려져 있으며, 이는 수많은 악성 종양 환자, 동물 모델 실험을 통해서 확인된 바 있다.

글로벌 빅 파마를 포함한 제약 업계에서는 JAK-STAT 신호전달경로 억제를 위해 최상위 단계인 JAK을 타깃으로 면역 및 종양질환 치료제 개발에 박차를 가하고 있다.

화이자의 젤잔즈(성분명 토파시티닙)와 시빈코(아브로시티닙), 일라이 릴리의 올루미언트(바리시티닙), 애브비의 린버크(유파다시티닙), 에자이의 지셀레카(필고티닙) 등은 대표적인 JAK 저해제로, 면역질환 치료제로 출시돼 사용 중이다. JW는 STAT3 단백질에 직접 결합해 활성을 억제하는, STAT3 특이적 저분자 저해제 개발을 통해, 강력한 항종양 효과는 물론, JAK 억제제의 무분별한 STAT 패밀리 신호의 전반적인 억제 때문에 발생하는 부작용 이슈를 극복할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

현재 JW중외제약은 STAT3를 타깃으로 하는 표적항암제 JW2286 외에도 STAT3 아토피치료제, STAT5 표적항암제(혈액암), STAT3-ADC 항암제(고형암) 등 혁신신약 후보물질 발굴에 집중하고 있다.

보로노이​(STAT3-PROTAC 단백질 분해제, 혈액암 및 고형암)등 전문 바이오텍과의 산-산 오픈 이노베이션도 적극 추진해 신규 모달리티 영역으로의 연구 확장도 활발히 추진 중이다.

STAT과 함께 JW중외제약 혁신신약 개발의 또 다른 축을 담당하는 타깃은 Wnt다.

Wnt는 선충, 초파리부터 포유동물에 이르기까지 모든 종에서 나타나는 신호전달경로로 세포의 증식이나 분화, 기관 형성 등에 필수 역할을 한다.

Wnt 신호를 활성화할 경우 탈모 등 재생의학 관련 치료제를, 억제하면 항암제 등을 개발할 수 있다.

JW중외제약은 Wnt 신호를 활성화하거나 억제할 수 있는 약물 발굴 플랫폼과 유전체 데이터베이스(DB)를 구축했고 이 같은 자체 인프라를 통해 모낭 줄기세포와 모발 형성에 관여하는 세포를 증진시키는 기전의 탈모 치료제 JW0061을 개발하고 있다.

Wnt 분야에서도 오픈 이노베이션을 적극 강화하고 있다.

엑소좀 연구개발 전문 바이오텍인 일리아스와 공동 연구 중인 Wnt 신호 조절 가능 저분자 후보물질의 엑소좀 탑재(항암제 개발) 연구 등이 대표적이다.

Wnt와 STAT은 수많은 질환과 연관된 대표적인 신호전달체계이지만, 이들을 타깃으로 하는 신약개발은 현재까지 전 세계적으로 성공 사례가 없다.

과거 노바티스(Wnt)를 비롯해 일본 다이니폰스미토모제약, 오츠카제약(STAT) 등이 임상에 나섰으나 모두 실패했다.

그만큼 치료제 개발 난도가 높다는 의미다. 그러나 JW중외제약은 지난 2000년대 초부터 STAT과 Wnt에 대한 연구를 집중해온 만큼 관련 치료제 개발 경쟁력을 글로벌 시장에서 갖췄다는 평가를 받는다.

JW중외제약이 난공불락으로 여겨지는 Wnt와 STAT 타깃에 대한 혁신신약 연구를 추진할 수 있는 이유는 자체 기술력으로 개발한 플랫폼이 있기 때문이다.

JW중외제약은 수 년 간 혁신신약 후보물질을 발굴하면서 기술력을 쌓아왔는데, 그 결과물이 데이터 사이언스 플랫폼 주얼리(JWELRY), 클로버(CLOVER)로 명명된 자체 혁신신약연구 플랫폼이다.

주얼리는 각종 질환 관련 세포주, 동물 모델에서 채취한 조직들의 유전체 DB, 약 2만7000여 종의 화합물라이브러리, Wnt 신호 조절 약물 스크리닝계로 구성된 통합형 연구 플랫폼으로 Wnt 작용 약물평가와 기전연구가 가능하다.

클로버는 한국인 암환자에게서 유래한 세포주를 비롯해 다양한 면역질환 모델 기반의 빅데이터와 STAT 경로(STAT1~6)를 각각 조절하는 약물 발굴 플랫폼으로 현재 STAT 타깃 중심의 혁신신약 후보물질을 발굴하는 데 집중하고 있다.

JW중외제약은 클로버를 통해 STAT 외에도 히스타민 H4 수용체에 선택적으로 작용해 아토피 피부염을 치료하는 신약후보물질 JW1601과 URAT1을 타깃으로 하는 통풍 신약후보물질 URC102도 발굴했다.

특히 JW1601과 URC102는 글로벌 시장에서 경쟁력을 인정받으며 각각 덴마크 레오파마(2018년), 중국 심시어제약(2019년)에 기술 수출하는 성과를 냈다.

JW1601는 현재 레오파마 주도로 지난해 12월부터 글로벌 임상 2b상을 진행하고 있다. 히스타민 H4 수용체를 타깃으로 하는 혁신신약 개발 역시 전 세계적으로 성공한 적이 없다.

신영섭 JW중외제약 대표는 "JW는 자체 플랫폼 기반의 신약 연구 뿐만 아니라 새로운 기술력과 결합해 시너지를 창출하는 오픈 이노베이션을 지향하고 있다"며 "국내외 유수의 바이오기업, 연구기관과 협력을 지속 강화해 글로벌 혁신신약 개발이라는 성과를 이루겠다"고 말했다.