LG화학·에스티팜, AI로 국산 'mRNA 암백신' 도전

모더나의 네오안티젠 표적 mRNA 암백신 지향

안전성 입증 후 2029년께 임상 1상 진입 계획

생산은 'mRNA 특허' 갖춘 동아 에스티팜 전담

LG화학 ⓒLG화학

LG화학과 에스티팜이 국산 '메신저 리보핵산(mRNA) 암백신' 개발에 속도를 낸다. 인공지능(AI) 플랫폼을 활용하면 짧은 시간에 암환자에 딱 맞는 치료제를 만들어 낼 수 있다는 구상이다. 생산 시설은 국내 mRNA 위탁개발생산(CDMO) 강자 에스티팜과 협력해 확보했다.

23일 업계에 따르면 LG화학 생명과학사업본부와 에스티팜은 보건복지부의 한국형 ARPA-H 프로젝트 '환자 맞춤형 항암백신 개발 최적화 플랫폼 구축(PAVE)' 과제를 함께 수행하고 있다. LG화학의 AI 플랫폼 '메디엑스'가 발굴한 암백신을 에스티팜이 만들어 의료 현장에 공급하는 구조다.

아직까지는 초기 개발 단계다. LG화학과 에스티팜은 내년 중 동물을 대상으로 한 전임상 실험을 목표하고 있다. 기본적인 안전성과 효능 등을 입증한 뒤에 2029년께 사람 대상 임상 1상 시험에 나서겠다는 계획이다.

mRNA 암백신은 세계 항암 시장의 다음 승부처로 꼽힌다. 지난 8월 모더나와 미국 머크(MSD)의 '인티스메란 오토진'은 흑색종 임상 3상에서 재발과 전이를 억제하는 효과를 입증했다. mRNA 암백신이 대규모 3상에서 핵심 목표를 충족한 첫 사례다. 시장조사업체 그랜드뷰리서치는 글로벌 암백신 시장이 2033년 약 31조원(233억1000만 달러)까지 성장할 것으로 전망하고 있다.

LG화학의 암백신 연구개발(R&D)은 모더나, 머크와 같은 네오안티젠(신항원) 표적 방식을 지향한다. 네오안티젠은 암세포가 유전자 변이로 만들어내는 단백질 조각이다. 흑색종, 폐암 등 유전자 변이가 많은 암일수록 네오안티젠도 많이 생긴다. mRNA 암백신은 면역세포가 환자의 네오안티젠을 알아보고 공격하게 만드는 방식으로 암을 치료한다.

mRNA 암백신의 효과는 환자 개개인마다 다른 네오안티젠을 얼마나 빠르고 정확하게 찾아내느냐가 결정한다. 게다가 암세포에서는 다양한 종류의 네오안티젠이 만들어진다. 여기서 면역세포가 인지할 수 있는 네오안티젠은 극히 소수에 불과하다.

LG화학은 AI 플랫폼을 활용해 2개월 안에 환자에게 mRNA 암백신을 투여할 수 있는 체계를 확보할 계획이다. 네오안티젠을 찾기 위해서는 암환자에게서 떼어낸 종양 조직을 정상 조직과 비교해 변이 유전자를 파악해야 한다. 네오안티젠 중에서도 면역세포가 반응할 후보를 가려내야 한다. 일련의 선별 작업에 메디엑스를 투입해 예측 정확도와 속도를 함께 높이겠다는 계획이다.

암백신 생산은 mRNA CDMO 제조사 에스티팜이 담당한다. mRNA는 면역세포에게 공격할 항원을 가르쳐 특정 질병에 대한 면역 체계를 갖추도록 돕는 방식이다. 다만 체내에서 쉽게 부서져 캡과 지질나노입자(LNP)로 감싸야 한다. 몸이 침입자로 여겨 일으키는 거부 반응은 염기를 바꾼 변형 기술로 잡아야 한다.

에스티팜은 특허를 피하기 위해 다양한 mRNA 기술을 내재화했다. 대표적으로 항원 설계도를 보호하는 스마트캡을 자체 개발해 미국 트라이링크의 독점을 깼다. mRNA를 세포 안까지 실어나르는 지질나노입자(LNP) 기술도 자체 확보해 해외 특허 의존을 줄였다. 앞서 코로나19 mRNA 백신을 임상 단계까지 끌고 가며 다진 자산이다.

LG화학 관계자는 "mRNA 암백신이 유망한 산업이다 보니 국책 과제 형식으로 뛰어들게 됐다"며 "지금은 자체 개발 중인 AI 플랫폼 '메디엑스'를 고도화 하는 작업을 진행 중"이라고 말했다.

에스티팜 관계자는 "고객사 관련해서는 구체적으로 밝힐 수 있는 내용이 없다"고 설명했다.