암 수술 후 버려진 암 조직을 활용해 전세계 최초로 '폐암 오가노이드(장기유사체)' 개발에 성공한 토종 스타트업이 있다. 서울아산병원 병리과장인 장세진 교수가 지난해 2월 설립한 온코클루다.

온코클루는 튜머로이드 및 빅데이터를 기반으로 신약을 개발하는 바이오벤처다. 튜머로이드란 'Tumor(종양)'와 'Oid(-와 비슷한)'의 합성어로 '암 오가노이드'를 말한다. 수술 후 버려진 암 조직을 배양해서 만들기 때문에 암 환자의 조직적·유전적 특성을 정확하게 보유하고 있어 '암 아바타'라고도 부른다.

신약 개발을 위해서는 안전성과 유효성 검증을 위한 동물실험(전임상)을 진행해야 하는데 암 치료제의 경우 암 오가노이드를 이용하면 동물실험을 피할 수 있을 뿐만 아니라 인체 조직이라는 점에서 정확도가 높아 신약 개발에 드는 시간과 비용까지 크게 절감할 수 있어 주목받고 있다.
"암 극복에 도움될 연구가 사장되는게 싫었다"

장세진 대표(61)는 "암 연구에는 암 모델이 굉장히 중요한데 산업통상자원부의 과제지원으로 1000명의 암 환자로부터 살아있는 암 조직을 받아 튜머로이드 바이오뱅크를 구축할 수 있었다"며 "이렇게 1000명의 암 조직이 있으면 신약 개발에 도움이 되는 것은 물론 환자 맞춤형 치료에도 쓸 수 있다"고 설명했다.

장 대표는 "산자부 과제의 최종 목표가 산업화이기도 하지만 실제 암 극복에 도움이 될 수 있는 연구가 사장되는 게 싫어서 창업에 나섰다"며 "회사 경영을 위해 조건식 박사를 초빙하고 지난 9월엔 서울 성수동에 기업부설연구소도 설립해 제법 자리를 잡았다"고 말했다.

온코클루는 씨젠의료재단, 인피니트헬스케어 등으로부터 45억원 규모의 시드 투자를 유치했다. 특히 씨젠의료재단과는 암 오가노이드 기반 항암제 감수성 진단검사 개발을 위한 업무협약을 체결하고 대장암·폐암·난소암 환자 600여명을 대상으로 임상시험을 실시하고 있다. 추가로 600여개의 암 오가노이드 확보가 가능해진 것이다.

또한 중소벤처기업부가 주관하는 'BIG3 혁신분야 창업패키지' 사업에 선정돼 액셀러레이터 와이앤아처로부터 기술·경영진단, 컨설팅, 투자유치 등의 지원을 받고 있으며, 중소기업기술혁신개발사업(시장확대형)에도 선정됐다.
암 오가노이드 배양기술 확보...해외서도 '러브콜'

온코클루의 핵심기술은 크게 △암 오가노이드 제작 및 배양기술 △동결보존기술 △약물평가기술 3가지다. 이중에서도 핵심은 배양기술이다.

조건식 전무이사(COO·CTO)는 "글로벌 바이오 제약업체 A사에서 비슷한 시기에 폐암 오가노이드 개발에 나섰는데 온코클루 방식대로 해야 제대로된 오가노이드를 만들 수 있다는 것을 알고 최근 협업을 제안해왔다"고 밝혔다.

장 대표는 "원래 오가노이드 배양기술은 정상 세포를 배양하는 기술인데 응용해서 암 세포를 배양하는 것"이라며 "암을 떼어내도 그 조직에는 암 세포와 정상 세포가 같이 있어 배양조건을 잘못 설정하면 암 세포가 아닌 정상 세포가 배양될 수 있다"고 설명했다.

A사도 폐암 세포를 배양하려고 했으나 정상 세포들만 배양돼 사실상 폐암 오가노이드 개발에 실패했다는 것이다. 암 세포도 장기마다 달라 폐암과 위암, 대장암 등을 배양하려면 모두 다른 조건으로 배양해야 한다.

이미 세계 최대규모인 1000여종 이상의 튜모로이드 바이오뱅크를 구축한 온코클루는 5년간 매년 300개 이상의 암 오가노이드를 추가 확보할 계획이다. 이를 기반으로 △개발 항암제 약물평가 플랫폼 'TDEA' △환자 맞춤 정밀의료 플랫폼 'TDRA' △튜머로이드 기반 신약개발 플랫폼 'TBDD' 등 3가지 사업에 집중할 방침이다.
유전체 분석으로 약물평가·신약개발 등에 활용

온코클루는 암 오가노이드의 임상적 특징은 물론 유전체 특징까지 분석해 데이터베이스(DB)를 쌓고 있다. 조 전무는 "암 오가노이드만 가지고 있는 게 아니라 실제 환자의 암 조직과 얼마나 같은지 확인하기 위해 유전체 분석도 진행해 데이터를 구축하고 있다"고 말했다.

온코클루는 튜모로이드 바이오뱅크를 기반으로 약품재창출에도 적극 나설 계획이다. 폐기 위기에 처한 신약도 다른 환자에게는 좋은 약으로 쓰일 수 있기 때문에 암 오가노이드를 통해 효능을 재발견할 수 있다는 게 장 교수의 설명이다. 그는 "아시아에서 선풍적인 히트를 친 폐암 표적치료제 '이레사'의 경우 원래 미국에서 포기했던 치료제"라며 "EGFR(표피 생장 인자 수용체) 유전자 변이가 있는 암 환자에게 효과적인 치료제인데 미국 환자 중에는 15%로 적고, 아시아 환자 중에는 50% 이상으로 많기 때문"이라고 말했다.

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