치매는 증상을 느낄 즘에는 원인 물질인 아밀로이드 베타 단백질 축적과 타우 단백질 과인산화가 상당히 진행돼 치료가 까다롭다. 따라서 무증상 환자를 상대로 선제적으로 대응하는 움직임이 전 세계적으로 일어나고 있다.
실제로 미국 식품의약국(FDA)은 지난 2월 증세가 없는 무증상 단계 치매를 스테이지 1로 정의하고, 행동학적 증상이 나타나지 않더라도 뇌 속 병리학적 증상(독성 물질이 쌓이는 것)이 발견된 사람을 대상으로 바이오마커 기반의 임상 개발을 인정하는 가이드라인을 제시했다.
이러한 추세에 맞춰 바이오오케스트라는 알츠하이머 치매 조기 진단 및 RNAi 기반 치매 신약 개발에 나섰다.
유전자 치료제 후보 물질인 BmD-001은 무증상 치매 환자를 대상으로 원인 물질을 조기에 억제해 치료 효과를 높이는 방식이다. 기존 치매 치료제가 이미 축적된 아밀로이드 베타 혹은 타우 단백질을 타깃으로 하는 반면, 바이오오케스트라는 두 단백질을 모두 관장하는 원인 단백질에 집중했다. miRNA 조절을 통해 두 독성 물질이 축적되기 이전에 억제하는 개념이다.
즉, 아밀로이드 베타 축적과 타우 과인산화를 동시에 차단할 수 있으며, 조기 치료로 차단 효과를 더욱 높일 수 있다고 바이오오케스트라 측은 설명했다.
류진협 바이오오케스트라 대표는 “우리가 타깃하는 단백질과 아밀로이드 베타 및 타우와의 연관성은 논문을 통해 잘 알려져 있으며, 우리가 지닌 플랫폼으로 타깃 단백질을 조절하는 miRNA를 발견, 실제 치매와 유의하게 연관돼있다는 점을 확인했다”며 “인간뿐 아니라 동물의 뇌에서도 발현되고 있다”고 설명했다.
바이오오케스트라는 자체적으로 발견한 miRNA 분자를 통해 세 가지 사업 모델을 제시했다. miRNA 조절을 통해 아밀로이드와 타우를 억제하는 치매 신약 개발, miRNA 분자 탐색을 통한 조기 치매 진단, 그리고 이 분자를 동물에 투여한 치매 동물 모델이다.
miRNA 조절 물질을 쥐 모델에 투여한 결과, 효과적으로 타우 및 아밀로이드 베타 독성 물질을 차단하며 인지 능력을 유지하는 것을 확인했다. 3개월간 약물 투여 시 식욕 저하 등에서 안전성을 확인했으며, 형광 물질을 묻혀서 투여한 결과 뇌 혈관 장벽(BBB)을 안전하게 투과해 세계 최고 수율로 흡수된다는 사실도 확인했다.
자체 개발한 치매 동물 모델은 현재 많이 쓰이는 아밀로이드 베타를 주입한 동물 혹은 유전자 TG 모델보다 더 많은 표현형을 커버할 수 있다고 류진협 대표는 설명했다. 류 대표는 “유전자 TG 마우스가 치매의 9지 표현형 중 4가지, 아밀로이드 베타 주입 마우스가 2가지를 커버하는 것에 그치는 데 비해 우리의 동물 모델은 최소한 6가지 이상 표현형을 커버할 수 있다”고 말했다.
현재 바이오오케스트라는 국가영장류센터와 함께 세계 최초로 치매 동물 모델을 만드는 계획을 세우고 있다.
치매 조기 진단은 타액 등 구강 유래 샘플을 통해 바이오마커로 삼은 miRNA를 검출하는 비침습적 방식으로 90% 이상 정확도를 보이고 있다. 이 진단 키트는 서울대보라매병원과 임상을 진행 중이며 내년(2019년) 4월 마무리될 예정이다.
2016년 설립된 바이오오케스트라는 현재 연구 인력 11명을 포함한 18명이 종사하고 있으며, 최근 시리즈 A 단계를 마무리했다.
