거대 라이브러리 합성하며 DNA로 인코딩 후 검색·선택
히트젠·엑스-켐
[의학신문·일간보사=김자연 기자] 베링거인겔하임과 길리어드가 연달아 DNA 인코딩을 이용해 신약후보를 발굴하는 제휴를 체결했다. 베링거는 중국의 히트젠과 DNA-인코드 라이브러리(DEL)를 이용해 비공개의 치료분야 및 금액 조건에 신약을 발굴하기로 협력 제휴를 맺었다.
합성과정 동안 히트젠은 골격으로 선택한 신규 화학 구조에 블록을 추가하면서 각 제제를 DNA 시퀀스로 부호화킴으로써 3개월 만에 수백만에서 수십억개의 제제 라이브러리를 만들어낼 수 있다. 이들 제제는 한 단백질 타깃에 대해 동시에 스크리닝돼 그중 해당 단백질에 결합력이 가장 강한 것만 골라 DNA 시퀀싱을 통해 그 구조를 역으로 판독하고 다음 개발 단계를 위한 구조로서 선택된다.
히트젠은 800개 이상의 DEL을 통해 총 850억개 이상의 DNA-인코드 제제를 구축해 냈으며 이같은 기술을 통해 작년 말 얀센에 이어 올해에만 다케다, 화이자 MSD를 포함한 다수의 제약사들과 연구제휴를 체결했다. 현재 20개 이상의 연구 프로젝트를 진행 중이며 2개의 전임상 후보를 창출해 낸 히트젠은 과거 아스트라제네카에서 글로벌 제제 과학 및 컴퓨터 과학의 디렉터로 십여년 이상 근무한 리 진 박사가 2012년에 세웠으며 작년에는 미국에 자회사도 열었다.
이와 함께 길리어드도 엑스-켐과 DNA 인코드 라이브러리를 이용해 신약을 발굴하기로 비공개의 금액에 제휴했다. 이를 통해 엑스-켐은 1200억개 이상의 분자를 실은 DNA 인코드 라이브러리를 검색해 항바이러스제 등에 대한 신약을 발굴하면 길리어드는 개발에 유망한 후보를 라이선스할 옵션권을 지니게 됐다.
엑스-켐의 약물 발굴 엔진은 독특한 DNA 태그를 각각에 부착해 합성 과정을 기록하며 반복 조합을 통해 라이브러리를 만들어 관심 타깃에 대해 검색, 타깃과 결합하는 유망 분자를 선택하고 그 구조 정보를 얻는다. 이같은 기술로 합성된 화학물은 PPI, 유비퀴틴 연결효소, 후성 및 항박테리아 타깃 등 기존에 어렵던 타깃도 노릴 수도 있다는 설명이다.
이밖에도 엑스-켐은 바이엘과도 다중타깃 약물 발굴 제휴를 협력을 보다 확대한 바 있으며 미국 국방부와는 결핵 신약 발굴 제휴를 체결했고 로슈, 아스트라제네카, 화이자, 얀센, 사노피, 아스텔라스, 오노, 오츠카, 다이호 등과도 제휴 관계이다.
