약 1200억개 유전자 다양성 확보한 완전인간항체(naive cDNA) 라이브러리 보유 

회사 소개

와이바이오로직스는 항체 디스커버리 플랫폼 기술을 기반으로 항체 신약을 개발하는 항체 연구개발 전문 기업이다. LG생명과학, 한국생명공학연구원 출신 박영우 대표가 2007년 설립했으며, 현재 박 대표와 장우익 대표, 각자대표 체제로 운영 중이다.

박영우 대표는 서울대학교 미생물학 학사, 석사 과정을 마치고, 미국 워싱턴주 시애틀에 있는 워싱턴대학교(University of Washington)에서 바이러스학 박사 학위를 받았다. 박 대표는 MSD, 일라이릴리 등 글로벌 빅파마에서 연구개발을 총괄했다. 장 대표는 연세대학교 의과대학에서 박사까지 마치고, 원주 세브란스병원 의과대학 교수를 지낸 의사 출신이다. 

와이바이오로직스는 플랫폼 기술을 기반으로 크게 세 가지 사업을 구축했고, 이에 대한 유망성을 인정받아 2023년 12월 5일 코스닥 시장 상장에 성공했다. 특히 코스닥 상장을 위한 공모주 청약 경쟁률이 834.9대 1을 기록했고, 청약 증거금은 1조4089억원 모이며 최근 위축된 바이오헬스 투자 상황에서도 높은 관심을 받았다.

와이바이오로직스는 2023년 12월 기준 항체 연구개발 관련 5건의 기술이전, 국내외 신약개발 기업과 12건의 공동연구 협력을 맺는 등, 괄목할 만한 성과를 이어가고 있다. 와이바이오로직스는 항체 디스커버리 플랫폼으로 발굴한 다양한 신약후보 항체를 라이선스 거래하는 사업과 ADC, CAR-T, 항체 신약개발 기업과의 공동연구를 통한 지분확보 및 사업화를 주 사업으로 하고 있다. 여기에 플랫폼을 기반으로 한 계약연구 서비스도 제공 중이다.

와이바이오로직스는 현재 완전 인간항체 라이브러리 'Ymax®-ABL'을 기반으로 차세대 T-세포 이중항체 기술 'ALiCE'와 'pH-감응 항체 발굴' 기술, 단백질 구조기반 기술 'Ymax®-ENGENE'을 구축했다. 이를 통해 라이선스 거래와 함께 유바이오로직스 자체적인 신약후보 물질을 다수 발굴, 연구개발에 매진 중이다.

와이바이오로직스 신약 파이프라인 중 선두 파이프라인은 PD-1을 타깃하는 단일항체 치료제 '아크릭솔리맙(YBL-006)'이다. 아크릭솔리맙은 2023년 6월 한국, 호주, 태국 등에서 글로벌 임상 1/2a상이 완료됐다. 이 밖에도 4개의 단일항체 파이프라인과 항체유사체, ADC, T세포 이중항체 등, 총 10개 파이프라인을 구축했다.

플랫폼 기술 소개

·Ymax®-ABL(완전인간항체 라이브러리)

항체 디스커버리 플랫폼 Ymax®-ABL은 1200억개 이상의 유전자 다양성을 확보한 글로벌 수준의 완전인간항체(naive cDNA) 라이브러리다. 일반적으로 사용되는 유전자 이식 형질전환 마우스를 통해 제작된 항체가 아닌, 인간에서 유래한 완전 인간 서열만으로 구성된 항체를 사용해, 인체에 적용하는 항체신약 개발에 용이하다. 즉, 인간 면역세포(B세포)의 cDNA로부터 유래하기 때문에 합성 라이브러리 대비 면역 반응을 자극하는 면역원성이 낮고, 항체의 생산성과 물성은 우수한 강점이 있다.

항체는 첨단 바이오의약품의 핵심 요소로서 단일항체, 이중항체, ADC, CAR-T 등 다양한 분야에 적용 가능한 높은 확장성이 특징이다. 특히 항체의 표적성을 활용해 전달 효율을 극대화 시킬 수도 있다. 이는 와이바이오로직스의 Ymax®-ABL 플랫폼이 무궁무진한 가능성이 있다는 뜻이다.

특히 와이바이오로직스는 다양한 단백질을 바이러스 표면에 발현시키는 파지 디스플레이(Phage display) 기술에서 우수한 역량을 보유했다. 이는 항체와 결합하는 특정한 효소를 신속하게 찾아낼 수 있고, 이는 곧 인체 내 만들어질 수 있는 모든 항체 유전자 확보와 항체를 대량 생산할 수 있다는 것을 의미한다. 여기에 와이바이오로직스는 최적화한 바이오패닝(Bio Panning)을 통해 우수한 항체 발굴과 더불어 항체를 선별하기 까다로운 항원에도 적용하고 있다.

실제 와이바이오로직스는 Ymax®-ABL를 사용해 다양한 유망 항체를 발굴하는 데 성공했고, 자체적으로 아크릭솔리맙(YBL-006)을 연구개발 중이다. 이 항체 신약후보는 면역관문단백질인 T세포 표면의 PD-1과 암세포 표면의 PD-L1 사이의 결합을 억제해 T세포의 활성을 증가시킨다. 전임상시험에서 아크릭솔리맙은 안전성과 유효성이 입증됐고, 임상 1/2a상에서도 안전성과 예비 유효성이 확인됐다.

·ALiCE(Antibody Like Cell Engager)

ALiCE는 CD3 항체 기반 T세포 이중항체 플랫폼이다. ALiCE는 인간 항체와 유사한 형태인 Y자형의 '2 by 1' 포맷으로 제작됐다. 윗부분은 2가의 항원 결합 부위가 위치해 암세포 표면 항원에 강하게 결합한다. 아랫부분은 T세포 표면의 CD3 항원에 결합하는 1가의 항체 절편으로 구성됐다. 

이러한 구조는 항체가 종양 조직에 먼저 강력하게 결합할 수 있도록 하는 특징이 있다. 특히 종양 주변에서 T세포를 활성화시켜 독성을 경감시키며, T세포에 의한 면역항암 효과를 증진시킬 수 있다. 이에 따라 ALiCE 플랫폼을 활용하면 기존 CAR-T와 T세포 이중항체의 높은 독성을 낮추면서도 효능은 더 우수한 차세대 면역항암 신약을 개발할 수 있다.

이 외에도 ALiCE는 신장 배출을 최소화하기 위해 최적의 분자량으로 디자인돼, 혈중 안정성을 크게 증가시킬 수 있고, 이는 환자와 의료진의 사용 불편함을 크게 개선할 수 있는 강점이 있다. 

ALiCE는 혁신성과 독창성을 인정받아 미국 플랫폼 기술로 특허가 등록됐다. 또한 ALiCE 플랫폼 파이프라인 'YBL-013'은 후보물질 단계에서 중국 3D메디슨에 중국 지역에 대한 전용 실시권이 라스선스 아웃됐다.

·Ymax®-ENGENE

Ymax®-ENGENE은 항체 신약 디스커버리 고도화 기술로, 단백질 구조 기반으로 항체나 신약 물질의 기능을 개선시키는 엔지니어링 기술이다. 항체와 단백질의 실제 구조를 X-선 구조결정학을 통해 얻은 후, 이를 바탕으로 항체나 단백질의 특정 부위 조작에 따른 성능 개선 여부를 컴퓨터 모델링 시뮬레이션으로 예측하고 타깃 특성에 최적화된 면역항암제를 개발할 수 있게 한다. 시뮬레이션 시스템을 통해 더 안전하고 효과적인 면역항암제를 개발하도록 지원하는 기술이다.

특히 Ymax®-ENGENE은 단백질이나 항체의 실제 구조를 사용하는 것이 특징이다. 이는 인공지능만을 이용한 컴퓨터 모델 기반 단백질 엔지니어링에 비해 정확도가 매우 높다. 또 통상적으로 사용되는 단백질에 무작위로 변이를 유도한 후, 전량 테스트하는 방식보다 후보물질 선별 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.

와이바이오로직스는 Ymax®-ENGENE 플랫폼을 이용해 종양미세환경을 개선할 수 있는 변이 단백질 'TGF-β SelecTrap®(AR148)'을 제작하는 데 성공, 특허 출원을 마쳤다. 현재 TGF-β SelecTrap®(AR148)은 동물모델에서 효능과 독성을 평가하는 전임상시험이 진행 중이다.

·pH-감응 항체 발굴 기술

pH-감응 항체 발굴 기술은 산도에 따른 세포 결합 차이 작용을 기반으로 종양 조직에는 결합하지만, 정상 조직에는 결합하지 않는 항체를 선별하는 기술이다. 

정상 조직은 산성도가 일반적으로 pH 7.4인 반면, 종양 조직은 pH 6.0~6.8 정도다. 이에 따라 pH-감응 항체는 타깃 항원이 정상 조직과 암 조직 양쪽 모두에서 발현되더라도 정상 조직의 항원에는 결합하지 않고, 암 조직 항원에만 결합하기 때문에 정상 조직에서 독성을 나타낼 가능성을 크게 낮출 수 있다. 

이러한 pH-감응 항체는 정상 조직에서의 독성이 문제가 되는 단일 항체와 ADC, T-세포 이중항체, CAR-T 등에 폭넓게 활용될 수 있다.

신약 파이프라인

와이바이오로직스는 '단일항체' 파이프라인으로 △아크릭솔리맙(YBL-006) △YBL-011 △AR062 △YBL-003 △AR044 등을 구축했다. 'T세포 이중항체' 파이프라인으로 △YBL-013 △AR092를 확보했다. 여기에 'TGFβ SelecTrap®' 파이프라인으로 AR148, 'ADC' 파이프라인으로 △YBL-001 △YBL-015 등을 연구개발 중이다.

·아크릭솔리맙(YBL-006)

아크릭솔리맙(YBL-006)은 PD-1 항체 기반 면역항암 신약후보로, 임상 1/2a상이 완료됐다. 해당 임상은 지난 2020년 7월부터 2023년 2월까지 한국, 호주, 태국 등 글로벌에서 재발 또는 기존 치료에 실패한 고형암 환자 총 67명을 대상으로 수행됐다. 이 시험에선 아크릭솔리맙의 안전성 및 내약성, 임상 2상 권장용량 수립 데이터가 확보됐고, 특히 2차 엔드포인트(Endpoint)인 약동학 및 예비 유효성도 일부 확인됐다. 

임상 1/2a상 결과에 따르면 아크릭솔리맙은 다양한 고형암에서 우수한 항암효과가 나타났다. 완전관해(CR) 2명, 부분관해(PR) 8명이 확인, 객과전반응률(ORR) 15.9%로 분석됐다. 특히 와이바이오로직스가 설정한 바이오마커 유무에 따라 반응률은 크게 차이가 났다. 이는 아크릭솔리맙이 정확한 타깃을 통해 암세포를 공격한다는 것으로 높은 최종 승인 가능성을 보여준다.

안전성 결과에서도 아크릭솔리맙은 중대한 이상사례는 확인되지 않았다. 용량제한독성(DLT)이 관측되지 않았고, 경미한 치료 관련 이상반응만 관찰됐다. 약동학에서도 평균혈중약물노출도(AUC)와 최고혈중약물농도(Cmax)가 용량 수준에 비례해 증가하는 것이 확인됐다. 

아크릭솔리맙은 현재 한국과 미국, 캐나다, 호주 등 17개국에서 특허 등록이 진행 중으로, 향후 기술이전과 사업화에서 높은 가치를 가지게 된다.

·YBL-013(PD L1·CD3)

YBL-013은 ALiCE 플랫폼 기반 첫 번째 이중항체 파이프라인이다. 이 신약후보 물질은 암세포의 면역 회피 기전을 억제하는 면역관문억제제 기능을 가진 것이 특징이다. YBL-013은 암세포 항원의 PD-L1과 T세포 활성에 관여하는 CD3 단백질을 동시에 결합하는 이중 타깃 작용을 보인다. 이에 따라 활성화된 T세포를 암세포로 유도, 공격하도록 해 강력한 항암효과를 낸다.

특히 YBL-013의 우수한 항종양 효능은 동물실험에서 입증됐다. 비소세포폐암 인간화 종양 쥐모델(HCC827+human PBMC)에서 YBL-013을 투여했을 때, 종양 성장이 억제되는 것이 확인됐다. 또한 영장류에서 1세대 이중항체 대비 약물 반감기가 늘어난 결과도 확인됐다. 영장류에서 대조 약물 반감기는 9.0시간이지만 YBL-013 반감기는 약 3배 이상 높은 31시간으로 나타났다.

YBL-013은 지난 2020년 12월 중국 3D 메디슨에 중국 지역 권리에 대한 라이선스 거래가 이뤄졌다. 선급금이 200만 달러 수준이며, 와이바이오로직스는 임상개발 허가, 상업화, 판매에 따른 마일스톤을 포함해 총 8500만 달러 규모의 기술료를 받을 예정이다. 여기에 매출액에 따라 단계별로 최대 두 자릿수의 경상기술료도 받을 수 있다.

기술이전 실적

공동개발 실적

약업신문 권혁진 기자 hjkwon@yakup.com