바이오의약공방이 단절된 바이오헬스케어 산업 생태계를 융합하기 위한 세미나를 올해 처음으로 열었다. 연구개발(R&D)부터 임상, 인허가, 상업화까지 전주기 과정을 하나의 생태계로 연결해 실질적인 성과를 창출하겠다는 목표다. 특히 환자·의사·병원의 현장 수요를 반영한 신약 개발로 시장 경쟁력을 극대화하는 동시에 전문가 네트워크를 통해 협업과 교육을 강화해 지속 가능한 바이오 혁신을 이끄는 것이 핵심 전략이라고 강조했다.

바이오의약공방(운영위원 김형순 박사)이 주최하고 송도컨설팅그룹과 연세대 K-NIBRT 사업단이 주관한 '2025년 제1차 진화 세미나 - ADC(Antibody-Drug Conjugate, 항체약물접합체)'가 20일 인천 송도 연세대학교 국제캠퍼스 언더우드기념도서관에서 열렸다.

행사에는 △연세대학교 암병원 종양내과 김민환 교수 △카나프테라퓨틱스 김남주 상무 △케이바이오헬스 신약개발지원센터 최동욱 팀장 △PCI Development & Manufacturing 글로벌 사업개발 총괄 Laurent Thouvais 수석 디렉터 △김동석 변호사 △이신희 변리사가 발표자로 나서 자리를 빛냈다. 행사에는 200여명의 산학연병관 관계자가 행사에 참석했다.

첫 번째 연사로 나선 연세대 김민환 교수는 임상 현장에서 ADC 치료제 사용 경험과 평가, 전망을 공유했다. 김 교수는 'Clinical success and unmet needs for ADC agents as a cancer therapeutics(ADC 항암제의 임상적 성공과 미충족 의료 수요)라는 주제로 발표했다.

김 교수는 “ADC 치료제는 기존 항암제 대비 높은 치료 효과와 낮은 부작용 프로파일을 갖추고 있어, 임상 현장에서의 수요가 지속해서 증가할 것”이라며 “특히 기존 세포독성 항암제(화학요법)보다 부작용이 적어 환자의 삶의 질(QoL) 개선에도 긍정적인 영향을 미칠 것”이라고 밝혔다.

일반적인 항암제와 비교했을 때, ADC는 탈모, 신경병증 등 대표적인 항암제 부작용이 상대적으로 적게 발생하는 것으로 알려졌다. 또한 구토나 메스꺼움과 같은 부작용도 관리 가능한 수준이다. 환자가 치료를 받으면서도 일상생활을 유지할 수 있는 항암제로 주목받고 있다.

김 교수는 “삼중음성 유방암(TNBC)이나 난소암과 같은 난치성 암의 경우 생존 기간이 짧지만, ADC를 활용하면 생존 기간을 연장하면서 치료 과정에서의 삶의 질도 개선할 수 있다는 점이 강점”이라고 강조했다. 

실제 HER2 양성 유방암의 경우, 기존 표준 치료는 트라스투주맙(허셉틴)과 퍼투주맙(퍼제타) 같은 항체 치료제였다. 그러나 최근에는 기존 치료제의 한계를 극복한 ADC가 임상 현장에서 적극적으로 사용되고 있다. 

아스트라제네카와 다이이찌산쿄가 공동 개발한 ‘엔허투(트라스투주맙 데룩스테칸, T-DXd)’는 임상 연구 'DESTINY-Breast 03'에서 기존 ADC 치료제 '케싸일라(트라스투주맙 엠탄신, T-DM1)'보다 4배 이상의 무진행 생존기간(PFS) 개선 효과를 입증했다. 또한 뇌전이(Brain Metastases) 환자에게서도 효과가 확인됐고, HER2 저발현(HER2-low) 유방암에서도 적용 가능성을 보였다. 그야말로 ADC가 치료 패러다임을 바꾸고 있는 것이다.

'게임체인저'로 평가받는 ADC도 한계는 존재한다. 김 교수는 “ADC는 혈중에서 약물이 잘못 분리되면서 전신 독성을 유발할 가능성이 있으며, 일부 환자에서는 예상치 못한 면역 반응이 발생할 수 있다”라며 “암세포가 페이로드 약물에 내성을 가지면서 치료 효과가 감소할 가능성도 있다”고 말했다. 이러한 문제를 극복한 차세대 ADC가 향후 임상 현장과 시장에서 중요한 역할을 하게 될 것으로 기대를 모으고 있다.

김 교수는 “현재 유방암을 비롯한 다양한 고형암종에서 ADC가 활용되고 있으며, 앞으로도 더 많은 암종에서 적용 범위가 확대될 것으로 보인다”면서 “최근에는 ADC의 페이로드 기전 차이를 활용한 병용 요법과 이중특이성 항체(Bispecific Antibody)와의 병용 연구도 진행 중이며, 앞으로 ADC는 부작용은 줄이고, 내성은 극복하는 방향으로 발전할 것”이라고 전망했다.

카나프테라퓨틱스 김남주 상무는 ADC 치료제 연구개발의 성공 핵심 전략과 노하우를 공유했다. 주제는 ‘Development Strategies for Antibody-Drug Conjugates(항체약물접합체의 신속한 개발 전략)’다. 카나프테라퓨틱스는 이병철 대표가 과거 제넨텍과 산텐에서 쌓은 ADC 및 이중항체 신약 개발 경험을 바탕으로 설립된 회사다. 약물 간 융합기술(Therapeutic Molecule Fusion Technology)을 활용해 기존 치료제의 한계를 극복한 차세대 신약을 개발하고 있다.

김 상무는 성공적인 ADC 개발을 위해서 △타깃 항원(Target Antigen) △항체(Antibody) △링커(Linker) △페이로드(Payload)의 최적 조합이 필수적이라고 설명했다. 특히 네 가지 요소가 유기적으로 작용해야만 높은 효능과 안전성을 갖춘 ADC 치료제가 탄생할 수 있다고 강조했다.

김 상무는 ADC 개발에서 첫 번째  주요 요소로 적절한 타깃 항원(암세포 표적 단백질) 선정을 꼽았다. 잘못된 항원 선택은 암세포가 아닌 정상 세포에도 ADC가 작용해 심각한 부작용을 유발할 위험이 있기 때문이다.

김 상무는 “HER2는 유방암과 위암을 비롯한 다양한 암종에서 과발현되지만, 일부 정상 조직에서도 낮은 수준으로 발현된다”라며 “치료제 개발 시 용량 조절과 부작용 관리가 필수적이며, 항원의 발현 밀도 역시 중요한 요소로 작용한다”고 말했다. 세포 표면에서 고발현되는 항원일수록 ADC가 효과적으로 결합할 수 있어 치료 효과가 극대화될 가능성이 크다고도 덧붙였다.

이어 김 상무는 “세포 내부화(Internalization) 효율도 ADC의 성공을 좌우하는 중요한 요인”이라면서 “항체가 항원과 결합한 후 빠르게 세포 내부로 이동해야 페이로드가 방출되며, 그렇지 않으면 치료 효과가 현저히 감소할 수 있다"고 말했다. 또한 “정상 조직에서의 항원 발현 여부도 철저히 평가해야 한다”며 "정상 조직에서도 동일한 항원이 발현될 경우, 정상 세포까지 공격하는 '온타깃-오프사이트 독성'이 발생할 위험이 높아 치료제의 안전성을 확보하기 어려울 수 있다"고 설명했다.

김 상무는 "ADC에서 항체는 특정 암세포를 표적하고 결합하는 핵심 역할을 하며, 적절한 항체를 선택해야 타깃 세포로 정확하게 전달되면서 비특이적 결합으로 인한 독성을 최소화할 수 있다”고 전했다. 이를 위해 항원과의 결합력(Affinity)을 적절히 조절하는 것이 중요하며, 1~10nM 수준의 최적 결합력을 유지해야 한다고 강조했다. 또한 FcRn(신생아 Fc 수용체)과의 결합을 강화하면 약물의 혈중 반감기가 연장되어 ADC가 암세포에 더욱 효과적으로 도달할 수 있다고 부연했다.

김 상무에 따르면 항체의 친수성을 높이면 혈중 안정성이 증가하고, 정상 조직에서의 비특이적 결합을 줄여 독성 관리가 용이하다. 최근에는 기존 단일항체 기반 ADC보다 두 개의 항원을 동시에 타깃할 수 있는 이중특이성 항체 기반 ADC 연구가 활발히 진행되고 있다. 이는 향후 치료 효과를 극대화할 수 있는 전략으로 주목받고 있다.

링커는 항체와 페이로드를 연결하는 핵심 요소로, ADC의 혈중 안정성과 종양세포에서의 약물 방출 방식을 결정하는 중요한 역할을 한다. 혈중에서 링커가 쉽게 분해되면 페이로드가 정상 조직으로 유출돼 부작용이 증가할 수 있으므로, 링커의 안정성을 유지하는 것도 필수적이다.

또한 종양 환경에서만 선택적으로 분해되는 메커니즘이 필요하며, 이를 위해 종양미세환경의 낮은 pH에서 약물을 방출하는 pH-의존성 링커 또는 특정 단백질 분해효소에 의해 활성화되는 효소-의존성 링커 방식이 사용될 수 있다. 특히 링커의 친수성을 높이면 페이로드가 정상 조직에 비특이적으로 결합하는 위험을 줄여 독성 관리에 유리하다.

김 상무는 “페이로드는 ADC의 실제 암세포 사멸 효과를 결정하는 핵심 요소로, 일반적인 화학 항암제보다 강한 세포독성을 가진 약물이 필요하다”면서도 “독성이 지나치게 강하면 정상 조직에도 영향을 미칠 수 있어 신중한 설계가 필수적”이라고 강조했다. 현재 이 문제를 해결하기 위한 차세대 기술로 '이중 페이로드(Dual Payload) ADC' 연구가 활발히 진행되고 있다. 이는 서로 다른 작용 기전을 가진 두 개의 페이로드를 조합해 치료 효과를 극대화하는 방식이다.

세미나를 주최한 바이오의약공방 운영위원 김형순 박사는 “임상 현장의 수요를 반영한 치료제가 시장 경쟁력을 극대화하는 핵심 요소이며, 병원과 연구 간 협력 체계 구축이 필수적”이라고 말했다.

이어 김 박사는 “앞으로 개최할 세미나에서도 국내 바이오 산업의 전주기적 단절을 해소하기 위해 연구부터 상업화까지 유기적 협력을 더욱 강화할 것”이라고 강조했다.