쓰리브룩스, BBB 투과율 높여 ‘항체 치매 바카라 꽁 머니 단점 극복…글로벌서 주목

[더바이오 유수인 기자]“남들이 안 하는 길을 가야 살아남습니다. 초기 벤처가 글로벌 경쟁에서 살아남기 위해서는 ‘차별화 전략’이 필수입니다.”

쓰리브룩스테라퓨틱스는 설립된지 이제 막 3년이 된 초기 바이오 벤처다. 하지만 올해 첫 참가한 ‘2025 바이오 인터내셔널 컨벤션(이하 바이오 USA)’에서 다수의 빅파마로부터 미팅 요청을 받아 현재 개발 중인 알츠파이머병 치료제 후보물질인 ‘3BT-1(개발코드명)’을 알렸다.

3BT-1은 현재 선도물질 최적화 단계로, 아직 비임상도 들어가지 않은 극 초기 단계의 후보물질이지만 기술 난이도가 높고 경쟁 약물이 적은 유망한 타깃의 물질이라는 점에서 빅파마들의 관심을 끌었다.

김성영 쓰리브룩스테라퓨틱스 대표는 지난달 27일 회사가 위치한 경북 포항융합기술산업지구 세포막단백질연구소에서 진행한 <더바이오와의 인터뷰에서 이온채널 기반 뇌질환 치료제의 차별점과 회사 경쟁력을 소개했다.

◇‘TRPML1’, 오토파지 기능 높여 노폐물 청소…머크 등 빅파마 투자↑

김 대표는 대웅제약 이온채널 바카라 꽁 머니 팀장 그리고 사내 벤처인 아이엔테라퓨틱스 설립자 및 연구소장 등을 지내며 약 20년 가까이 전기생리학과 이온채널 분야에 매진해왔다. 창업에 열망이 있었던 그는 2023년 1월 포항에 둥지를 틀었다.

그가 포항을 택한 이유는 창업에서 대기업 인수합병(M&A)까지 이어질 수 있는 완성형 생태계와 가속기·극저온전자현미경(Cryo-EM)으로 대표되는 국내 최고 수준의 구조생물학 인프라가 전기생리학 및 이온채널 기반 바카라 꽁 머니 개발 연구에 최적의 환경을 제공한다고 판단했기 때문이다.

김 대표는 “포항은 벤처 창업 생태계가 잘 구축된 도시”라며 “일반적으로 포스텍에서 나온 기술을 기반으로 창업이 이뤄지면 포스텍홀딩스가 초기 투자자로 참여하고, 이후 팁스(TIPS)에 이어 포스코기술투자 등이 벤처캐피탈(VC)과 연계해 후속 투자를 이어가는 구조”라고 말했다. 이어 “이렇게 스케일업에 성공한 기업은 포스코그룹의 미래 성장동력으로 편입되거나 상장까지 이어지는 선순환이 이뤄지고 있다”고 덧붙였다.

김 대표는 각종 지원 사업과 지역 인프라를 적극적으로 활용해 지난 3년간 기업 인큐베이팅에 집중했고, 현재 리소좀 이온채널을 활성화시키는 저분자화합물 기반의 ‘TRPML1’ 타깃 치료제를 주력으로 개발하고 있다. TRPML1은 리소좀 막에 발현되는 이온채널 단백질로, 리소좀에 있는 칼슘이온을 세포 내로 바카라 꽁 머니시키는 역할을 한다. 이온채널은 쉽게 말해 나트륨, 칼슘, 칼륨 등 몸의 항상성을 유지하는 ‘이온’이 통과할 수 있는 막단백질이다.

TRPML1은 ‘오토파지-리소좀 경로(ALP)’ 활성화를 통해 세포 내 노폐물을 제거하고, 신경염증을 감소시키는 기전을 가진다. 항암제로 따지면 면역기능을 올려 암세포를 제거하는 ‘면역항암제’와 비슷하다. ‘레켐비’, ‘키순라’ 등 기존 바카라 꽁 머니 기반 치료제들은 아밀로이드 베타 등 뇌 속에 축적된 단백질을 직접 제거하는 방식이라면, 이 약물은 세포 내 자가 청소 시스템인 ‘오토파지’ 기능을 활성화해 노폐물 제거 능력을 높이는 차별화된 접근법을 취한다.

이러한 특징 때문에 TRPML1은 최근 글로벌 시장에서도 주목하는 차세대 타깃 단백질로 부상 중이다. 실제 다국적 제약사 MSD(미국 머크)는 TRPML1타깃 에셋 확보를 위해 칼포타테라퓨틱스(Calporta Therapeutics)와 캐러웨이테라퓨틱스(Caraway Therapeutics) 등을 각각 8000억원 안팎 규모로 인수했다. 세계 최대 파킨슨병 연구재단인 마이클제이폭스파운데이션(Michael J Fox Foundation)도 TRPML1을 가장 혁신적인 타깃 5개 중 하나로 선정한 바 있다.

쓰리브룩스테라퓨틱스의 물질이 가진 또 하나의 장점은 ‘저분자화합물’ 기반이라는 점이다. 뇌혈관장벽(BBB) 투과율이 0.1%에 불과한 기존의 항체 바카라 꽁 머니 대비 뇌 투과율이 높고, 경구제(먹는 약)라는 점에서 경쟁력을 가진다는 게 김 대표의 설명이다.

김 대표는 “노화가 진행되면 오토파지 기능이 저하돼, 아밀로이드 베타 단백질이나 타우 단백질이 점차 쌓이고 이것이 알츠하이머병·파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환의 원인이 된다”며 “특히 칼슘 채널이 정상적으로 작동하지 않으면 리소좀 내 노폐물 제거가 이뤄지지 않아 세포 내 축적 질환이 발생하는데, 우리 회사의 3BT-1은 칼슘 이온채널 조절 기전을 통해 이러한 오토파지 기능을 회복 및 촉진시킨다”고 말했다.

그러면서 “특히 3BT-1은 아밀로이드 베타만 제거하는 바카라 꽁 머니치료제와 달리 아밀로이드 베타, 타우 등 원인이 되는 단백질 응집체는 물론 손상된 미토콘드리아도 청소할 수 있다”며 “또 신경염증까지 줄일 수 있어 아밀로이드 관련 영상이상(ARIA) 부작용이 없다는 특징이 있다”고 강조했다.

김 대표는 단백질 응집체와 신경염증은 불의 고리처럼 얽혀 있다고 설명했다. 그는 “응집체가 쌓이면 신경염증을 유발하게 되고, 유발된 신경염증으로 인해 ALP가 손상돼 응집체가 청소가 되지 않는다”며 “반대로 신경염증이 먼저 발생할 수도 있기 때문에 단백질 응집체와 신경염증을 모두 제거하는 것이 중요하지만, 항체 바카라 꽁 머니들은 신경염증은 전혀 컨트롤하지 못한다”고 지적했다.

이어 “3BT-1의 콘셉트는 ‘청소’”라며 “단백질 응집체와 손상된 미토콘드리아 제거, 신경염증 감소라는 알츠하이머병의 주요 마커(key marker)들을 모두 제거하며, 단독요법은 물론바카라 꽁 머니의약품 병용요법으로도 개발하고 있어 상호보완적인 치료 효과를 기대할 수 있다”고 강조했다.

◇글로벌 기술이전 관건은 ‘차별화’…국내외 연구팀 협력해 효능 높이고 중개연구 강화

다만 3BT-1은 단순히 TRPML1만 활성화시키는데 그치지 않는다. 경쟁사가 많은 것은 아니지만 리브라(Libra), 카스마(Casma) 등 이미 글로벌 플레이어들이 있는 상황에서 ‘차별화’가 필요했기 때문이다.

김 대표는 다른 모든 경쟁사들이 TRPML1 호모테트라머(homotetramer·같은 단백질 4개가 모인 복합체) 활성화에만 집중하고 있다는 점에 착안, 여기에 TRPML1/TRPML3 헤테로테트라머(heterotetramer·서로 다른 단백질이 섞여 4개가 모인 복합체)까지 활성화하는 약물 개발에 나섰다.

그는 “미팅을 진행한 다수의 빅파마들은 ‘임상 진입 전 캔디데이트(후보군) 발굴 단계에서도 충분히 기술을 도입할 수 있다’는 의사를 전했지만, 한편으로는 ‘다른 경쟁사와 어떤 차별점이 있느냐’는 공통된 질문이 있었다”며 “이 질문은 국내 VC들로부터도 반복적으로 받았던 만큼, 결국은 차별화만이 살아남는 길이라는 결론에 이르렀다”고 말했다.

그는 “TRPML1은 6개의 막단백질이 모여 4개의 호모테트라머를 이루고 이 사이로 칼슘이온들이 바카라 꽁 머니되는데, 조금 더 스터디를 하다 보니 실제 우리 몸에서는 이런 형태뿐만 아니라 TRPML1과 TRPML3이 섞여 있는 폼으로 존재한다는 점을 알게 됐다”며 “약물의 효능을 더 높이려면 이 폼까지 같이 활성화시킬 수 있어야 한다고 생각했고, 이에 구조생물학 전문가인 이지오 포스텍 교수 및 김현진 성균관대 교수 등과 협업해 연구를 이어가고 있다”고 밝혔다.

이와 함께 회사는 미국 보스턴대 의대 알츠하이머병 연구센터와 실제 환자 뇌 조직을 이용한 중개연구를 진행하며 바카라 꽁 머니 개발 가능성을 높이고 있다. 알츠하이머병, 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환의 경우 동물모델에서의 효능이 임상에서 재현되지 않는다. 설치류는 사람보다 단순하기 때문에, 염증만 컨트롤해도 인지기능 저하 개선 효능이 나타난다.

김 대표는 “이정희 보스턴대 의대 교수, 류훈 KIST 박사 연구팀과 알츠하이머병 환자 뇌 조직에서의 TRPML1의 발현 및 기능을 확인하는 연구를 진행하고 있다”며 “연구 혁신성을 인정받아 ‘중소벤처기업부 글로벌협력형 과제’로 선정, 3년간 15억원을 지원받을 수 있게 됐고, 이를 기반으로 약물의 정확한 기전을 이해해 바카라 꽁 머니 개발 가능성을 높일 것”이라고 말했다.

이어 “내년 하반기 비임상 독성시험(GLP-Tox) 진입이 목표이며, 1상 임상시험계획(IND) 패키지를 위해 40억~50억원 규모의 프리 A(pre-A) 시리즈투자 유치도 진행할 예정”이라고 덧붙였다.

◇비임상 CRO·식품 사업 등으로 수익 확보…기술이전·IPO 추진

김 대표는 오는 2030년 기업공개(IPO)를 목표로 3BT-1의 기술이전, 자체 매출 확보 등에 주력한다는 방침이다. 내부 수익 사업으로는 비임상 위탁임상(CRO)과 식품 사업을 진행 중이다. 현재 회사는리소좀 패치클램프 기술을 활용한 전기생리학 실험 서비스를 제공하고 있으며, 추가 현금창출원을 발굴하기 위해 식품 사업을 준비하고 있다.

그는 ‘바이오 투자 빙하기’가 시작됐던 창업 초기 당시를회상하며 “당초 계획은 빙하기에 국책 과제를 이용해 회사를 인큐베이션하고, 다가오는 호황기 사이클에 맞춰 비상하는 것이었지만 초기 벤처에는 여전히 힘든 시기가 계속되고 있다”며 “예전에는 투자를 받아서 그 돈으로 임상 데이터를 만드는 구조였다면, 이제는 기술이전 실적을 가져와야 투자를 받을 수 있게 되는 등 반대가 돼 버렸다”고 호소했다.

그러면서 김 대표는 “지속적인 현금을 창출할 수 있는 내부 수익 사업을 진행 중인데, 그중 CRO 사업은 전기생리학 기술 난이도가 높다 보니 뇌질환 치료제를 개발하는 다수 기업들이 우리 회사에 CRO를맡기고 있는 상황”이라며 “실제로 올해 목표 매출액을 뛰어넘어 연매출은 5억원 정도 발생할 것 같다”고 설명했다.

식품 사업은 현재 개발 중인 약물의 기전을 활용해 ‘노화 예방’에 초점을 맞춰 전개해 나간다고 김 대표는 말했다. 그는 “오토파지 기능을 활성화하는 기능성 원료 시장도 충분히 클 것으로 예상된다”며 “의약품보다 조금 더 빨리 매출을 낼 수 있는 식품이나 영양제 쪽으로 사업을 준비하고 있고, 내후년쯤부터는 매출 발생이 본격화될 것”이라고 덧붙였다.

기술이전 사업의 경우에는 유한양행의 폐암바카라 꽁 머니인 ‘렉라자’처럼 국내 대형 제약바이오 기업과 공동으로 개발 형태로 협력한 뒤, 임상 성과를 기반으로 글로벌 제약사에 라이선스 아웃(L/O)하는 모델을 구상하고 있다고 김 대표는 밝혔다.

렉라자는 국내 바이오기업인 오스코텍이 개발해 지난 2015년 유한양행에 기술수출된 물질이다. 유한양행은 렉라자의 글로벌 권리를 다국적 제약사인 존슨앤드존슨(J&J)에 기술수출했고, 국산 항암제 중 처음으로 미국 식품의약국(FDA) 허가를 받아 현재 글로벌 시장에 판매되고 있다.

김 대표는 “1차적으로는 국내 제약기업과 파트너링을 통해 임상을 같이 진행하고, 어느 정도 결과가 나왔을 때 더 큰 회사에 기술이전하는 구조가 벤처에게는 가장 이상적이라고 생각한다”며 “이를 위해 대웅제약과 오픈 이노베이션 과제를 수행하고 있고, 또 다른 기업과도 공동 연구 및 기술이전을 검토하고 있다”고 부연했다. 그는 내년에 국내 제약사, 2029년~2030년에는 글로벌 제약사와 기술이전 계약을 맺는 것을 목표로 하고 있다.

장기적으로는 소아 뇌질환 치료제 개발에 도전하는 것이 김 대표의 최종 목표다. 그는 “가족 중 1명이 소아 뇌질환을 앓은 경험이 있어 개인적으로 이 분야에 대한 관심과 절실함이 크다”면서 “특히 소아 뇌전증 등은 치료제가 거의 없고, 1번 손상된 신경세포는 회복이 어려워 평생 후유증을 안고 살아가야 한다”고 설명했다.

이어 “하지만 소아 질환은 임상 설계가 까다롭고 시장성이 낮다는 이유로 대형 제약사들이 잘 뛰어들지 않는 영역”이라며 “알츠하이머병 치료제 등 시장성과 상업화 가능성이 높은 분야에서 기술이전을 통해 자금을 확보한 뒤, 그 수익을 기반으로 소아 뇌질환 연구를 직접 해보고 싶다”고 강조했다.