기존 동물 모델의 극단적 한계와 인간 중심 생물학 데이터의 필요성

그동안 신약 개발 과정에서는 쥐와 같은 동물 모델(animal model)에 전적으로 의존해 왔지만, 종 간의 생물학적 차이로 인해 임상 시험에서의 실패율이 매우 높았어요. 특히 간 섬유증(liver fibrosis)이나 대사성 기능장애 관련 지방간염(MASH) 같은 복합 질환은 동물 실험 결과가 실제 인간의 임상적 개선을 예측하지 못하는 고질적인 문제가 있었지요. 이러한 병목 현상을 타개하기 위해 환자의 실제 유전체나 전사체(transcriptome) 데이터를 우선적으로 활용하는 인간 중심 데이터셋(human-first datasets)의 중요성이 급격히 부각되고 있어요. 이는 실험실에서의 가설 수립 단계부터 실제 인간 유래 데이터를 적용함으로써 임상 예측도를 극대화하고 막대한 개발 비용을 절감하려는 업계의 패러다임 전환을 의미해요.

오커 바이오와 렉소젠의 대규모 간 유전자 분석 협업

영국의 생명공학 기업 오커 바이오(Ochre Bio)와 오스트리아의 전사체 분석 전문 기업 렉소젠(Lexogen)은 12만 개 이상의 일차 인간 간세포(primary human hepatocyte) 샘플을 활용해 세계 최대 규모의 간 질환 기능유전체학(functional genomics) 데이터셋을 성공적으로 구축했어요. 이번 협업에서 렉소젠은 추출 과정이 없는 고해상도 유전자 발현 프로파일링 기술을 제공하여, 오커 바이오가 대규모의 고품질 전사체 분석 데이터(RNA-Seq)를 획득할 수 있도록 핵심적인 역할을 수행했지요. 두 회사의 협력은 단순히 시퀀싱 서비스를 아웃소싱하는 수준을 넘어, 인공지능(AI) 기계 학습이 즉각 인식하고 해석할 수 있는 정밀한 데이터를 공급함으로써 타깃 발굴 플랫폼인 오벨릭스(OBELiX)의 연산 효율을 획기적으로 끌어올렸어요.

인과관계 규명과 기계 학습을 통한 치료 표적 발굴 혁신

기존의 유전체 데이터가 단순한 통계적 상관관계(correlation)를 파악하는 데 그쳤다면, 이번 데이터셋은 유전자 노크아웃(knockout)과 같은 유전자 교란(perturbation) 실험을 결합하여 직접적인 인과관계(causality)를 규명하는 데 중점을 두었어요. 오커 바이오는 아시아 지역에서 기증받은 질환이 있는 간 조직과 뉴욕의 체외 간 관류 시스템을 통해 인간 간 전체를 살아있는 상태로 유지하며 생리학적 변화를 직접 측정하고 있지요. 이러한 실험 데이터와 AI를 결합한 '실험실 폐루프(lab-in-the-loop)' 방식을 활용해, 수많은 유전자 중에서 간 섬유증 완화에 핵심적인 역할을 하는 섬유아세포 성장인자 21(FGF21)의 발현을 유도할 수 있는 치료 표적을 고도로 정밀하게 예측할 수 있게 되었어요.

글로벌 MASH 시장의 상용화 전망과 규제 장벽 완화 수혜

미국 식품의약국(FDA)이 2024년 3월 마드리갈 파마슈티컬스(Madrigal Pharmaceuticals)의 레즈디프라(Rezdiffra/resmetirom)를 최초의 MASH 치료제로 승인한 이후, 관련 글로벌 치료제 시장은 2035년까지 570억 달러(한화 약 78조 원) 규모로 급성장할 것으로 기대돼요. 이에 발맞추어 FDA는 2025년 4월에 신약 개발 과정에서 동물 실험 의무화를 완화하고 컴퓨터 모델링, 장기 유사체(organoid) 등의 대체 시험법을 장려하는 가이드라인을 발표하며 제도적 변화를 선도하고 있지요. 비임상 단계의 오커 바이오는 베링거 인겔하임(Boehringer Ingelheim)과 최대 10억 달러 규모의 파트너십을 체결하고, GSK와 공동 라이선스 계약을 맺는 등 독점적인 데이터 자산을 바탕으로 초기 단계부터 막대한 가치를 입증해 나가고 있어요.