[데일리팜=노병철 기자] 인체 마이크로바이옴과 질병 사이의 상관관계가 밝혀지고 다양한 의약품 개발과 함께 시장이 확장되면서 마이크로바이옴 분야가 새롭게 주목받고 있다.

마이크로바이옴(Microbiome)은 미생물(Microbe)과 생태계(Biome)의 합성어로, 말 그대로 사람 몸 안의 미생물 생태계를 뜻한다.

인체 마이크로바이옴의 불균형은 다양한 면역 질환이나 대사 질환을 유발시키는 등을 유발시킬 수 있다는 연구 결과가 보고되면서, 마이크로바이옴을 활용한 다양한 분야의 연구가 진행되고 있다.

한국과학기술정보연구원에 따르면 인체 마이크로바이옴의 세계 시장 규모는 2023년 약 3434억에서 연평균 31.1%의 가파른 시장 성장률로 2029년에는 약 1조7438억원에 이를 것으로 전망된다.

국내 시장 규모는 2023년 80억에서 연평균 48.9%로 성장해 2029년 259억원 규모로 세계 시장의 1.5% 수준으로 파악된다.

2005년 새롭게 도입된 차세대 염기서열 분석법(NGS) 기술을 통해 DNA 유전정보를 빠르게 읽어낼 수 있게 돼 장내 마이크로바이옴에 대한 자세한 분석이 가능해졌고, 그에 따라 질환과 직접적인 인과관계가 있는 차세대 프로바이오틱스 균종을 파악할 수 있게 됐다.

그 중 대표적인 차세대 프로바이오틱스 균주로는 아커만시아 뮤시니필라(Akkermansia mucininphila)를 들 수 있다.

아커만시아 뮤시니필라는 체내 장 점막에 서식하며 산소에 매우 취약한 극혐기성 균주로, 모든 분리 배양 과정에서 산소를 차단해야 하기 때문에 고도의 배양 기술이 요구되는 까다로운 미생물이다.

국내외 2000여 편의 논문을 통해 비만, 당뇨와 같은 대사질환과 아토피, 암, 염증성장질환 등의 면역질환 환자에서 아커만시아 뮤시니필라 균주의 치료 및 개선 효과를 입증했다.

때문에, 많은 기업들이 이러한 배양의 어려움에도 불구하고 아커만시아 뮤시니필라 균주를 기반으로 한 마이크로바이옴 파이프라인 개발에 도전하고 있다.


벨기에 아카만시아(The Akkermansia Company)는 아커만시아 뮤시니필라 표준 균주 물질인 ATCC BAA-835를 보유하고 있는 아커만시아 균주만을 전문으로 하는 마이크로바이옴 기업이다.

세계 최초로 아커만시아 뮤시니필라 저온살균 사균체를 유럽식품안전청(EFSA)의 노블푸드(Novel Food)로 등록해 현재 WEIGHT MANAGEMENT with glucose control 제품명으로 벨기에, 네덜란드, 룩셈부르크에 혈당 조절 및 체중 감소 식이보충제(food supplement)로 판매 중에 있다.

유럽 배양기술 특허를 선점해 제품을 출시했고, 특히 표준 균주를 보유하고 있다는 점에서 의미를 갖는다.

국내 기업으로는 고바이오랩이 대사질환을 타깃으로 아커만시아 뮤시니필라 후보물질 KBL983을 개발 중에 있다.

해당 균주 물질은 고바이오랩의 신약 개발 플랫폼 스마티움을 통해 발견돼 KBL983이 분비하는 특정 단백질이 인슐린 분비를 촉진해 혈당을 조절하는 호르몬인 GLP-1을 유도한다는 사실을 확인했다.

고바이오랩은 KBL983의 효능과 기전에 대한 논문을 ‘네이처 마이크로바이올로지’에 게재했으며, 해당 균주 대상으로 국내 특허와 함께 올해 러시아 특허를 취득한 상태이다.

고바이오랩은 "KBL983 균주를 기반으로 비만, NASH와 같은 대사질환 마이크로바이옴 치료제 개발에 속도를 낼 것"이라고 전했다.

엔테로바이옴은 아커만시아 뮤시니필라 후보물질 EB-AMDK19, EB-AMDK27, EB-AMDK39을 활용해 면역·염증질환 및 대사질환 파이프라인을 개발 중에 있다.

아토피, 암과 같은 면역질환 신약 및 호흡기, 체지방, 과민피부 등을 타깃으로 하는 개별인정형 건강기능식품, 반려동물을 대상으로 하는 체중조절 및 피부질환 개선 사료첨가제 등 아커만시아 뮤시니필라 균주를 활용해 다양한 연구개발을 하고 있다.

현재 EB-AMDK19 균주를 활용해 아토피 신약 IND 신청을 준비 중에 있고, 건기식의 경우 호흡기 대상 인체적용시험을 진행 중이다.

EB-AMDK27 균주는 항염증과 대사질환 후보물질로 현재 국내, 일본, 미국에 특허 등록을 완료한 상태고, EB-AMDK39 균주는 항암을 타깃으로 연구를 진행 중에 있다.

엔테로바이옴은 국내 포함 5개국에 혐기성 균종 고수율 배양 기술 특허를 등록해 상용화에 필수적인 기술을 확보, 혐기성 균종 대상 세계적 규모의 균주 라이브러리를 구축, 아커만시아 뮤시니필라 균주를 활용한 세계 최초의 아토피 질환 특허를 포함해 해당 균주 관련 7개의 특허를 보유하고 있는 대표적인 아커만시아 뮤시니필라 연구기업으로 알려져 있다.

헬스바이옴은 아커만시아 뮤시니필라 균주를 활용해 항암(HB03), 항노화(HB05), 염증성 장질환(HBP01) 파이프라인을 연구 중에 있다.

헬스바이옴의 주요 파이프라인 물질인 HB03은 대장암, 폐암, 췌장암 등 다양한 암종에서 항암 활성을 나타내는 항암제 후보물질이다.

해당 균주는 올해 초 국내 특허를 획득했고, 현재 후속 비임상 진행 단계에 있는 것으로 파악된다.

또한 HB05를 활용해서는 항노화 관련 근력개선 기능을 적응증으로 인체적용시험을 진행 중에 있고, 지난해 미국 GRAS(Generally Recognized as Safe) 인증을 획득해 향후 미국 FDA에 NDI(New Dietary Ingredients) 등록까지 추진할 계획이다.

헬스바이옴은 아커만시아 뮤시니필라 균주를 활용한 항암 치료제에 대한 우선적 권리를 확보하여 개발을 진행 중이라는 점에서 의의를 갖는다.