장내 미생물 ‘마이크로바이옴’을 활용한 치료제가 뇌와 신경질환 등으로 치료 영역을 확장하고 있다. 국내 제약·바이오 기업들도 마이크로바이옴을 활용한 신약 개발에 잇따라 도전장을 내고 있다.

31일 한국바이오협회에 따르면 마이크로바이옴은 최근 알츠하이머병·파킨슨병·자폐스펙트럼·뇌졸중·우울증 등 여러 질병의 새로운 치료법으로 떠오르고 있다. 마이크로바이옴은 몸 안에 사는 미생물(microbe)과 생태계(biome)의 합성어로 인체 내 세균·바이러스 등 각종 미생물과 유전 정보를 의미한다. 인체 마이크로바이옴은 대부분 장 등 소화기관에 서식하고 신진대사와 소화능력·면역력 등에 영향을 미쳐 ‘제2의 게놈’으로도 불린다.

마이크로바이옴은 기존에는 종양학과 자가면역·감염성 질환을 중심으로 치료제가 개발됐으나 점차 분야를 넓혀 뇌·신경질환, 대사질환 치료제로 연구가 확장되고 있다. 장과 뇌는 물리적으로 분리돼 있지만 장내 미생물이 중추 신경계와 소통하는 여러 경로가 연구됐기 때문이다. 장내 미생물은 세로토닌·도파민 등 신경전달물질을 생성할 수 있는데 생성된 물질들이 혈액-뇌 장벽을 통해 중추신경계로 운반된다. 숙주 면역체계와 상호작용해 림프관을 통해 중추신경계에 영향을 미친다.

최근 연구에 따르면 알츠하이머병과 파킨슨병 환자에서 초기 미생물군 변화가 관찰됐다. 2019년 미국 식품의약국(FDA)은 미생물 이식요법을 자폐스펙트럼 장애 치료로 인정했다. 장내 미생물에서 생성된 대사물이 말초 및 중추 신경계 염증을 완화해 뇌졸중 치료에 효과를 보였다는 연구 결과도 있다.

국내 기업들도 마이크로바이옴 치료제 시장에 적극 뛰어들고 있다. FDA 승인을 받은 마이크로바이옴 치료제가 2건 뿐인 만큼 치료제 개발시 선점 효과를 누릴 수 있다는 기대감 때문이다. 셀트리온(068270)은 지난해 국내 마이크로바이옴 신약 개발사인 리스큐어바이오사이언시스와 마이크로바이옴 파킨슨병 치료제 공동 연구개발 계약을 체결했다. 파킨슨병 신약 개발을 통해 퇴행성 신경질환 치료제 파이프라인을 강화해 나갈 계획이다.

종근당바이오(063160)는 2022년 연세대 의료원과 공동으로 마이크로바이옴 연구센터를 설립하고 치료제 연구개발에 뛰어들었다. 알츠하이머 치매 등 마이크로바이옴 신약 파이프라인을 강화할 예정이다. 지놈앤컴퍼니(314130)는 2020년 미국 바이오기업 싸이오토 바이오사이언스를 인수해 자폐증 마이크로바이옴 치료제 ‘SB-121’를 확보했다. 에이치이엠파마는 마이크로바이옴 우울증 치료제 신약 ‘HEMP-001’ 글로벌 임상 2상을 진행 중이다. 피플바이오(304840) 자회사 ‘파마코바이오’는 식품의약품안전처에서 알츠하이머병 치료제로 개발 중인 'DDN-A-0101'에 대한 1상 임상시험계획(IND)을 승인 받았다.