미시간대학교에서 분사해 덴버에 본사를 둔 스타트업 Intero Biosystems는 제약 및 생물의학 연구 기업이 화합물을 인간 대상 시험으로 넘기기 전에 테스트할 수 있도록 실험실에서 배양한 인간 장 오가노이드 모델을 개발하고 있다. 이 회사는 인간 장 조직을 모사하는 모델이 동물 모델이나 단순화된 세포층에서는 명확하게 나타나지 않는 영향을 밝혀낼 수 있다고 보고 있다.
회사의 주요 제품인 GastroScreen은 각각 지름이 약 1밀리미터인 오가노이드 조직으로 구성되며, 일반적으로 약 100개의 모델이 들어 있는 튜브로 배송된다. 고객은 이를 건강한 장 모델로 사용하거나 질병과 유사한 상태를 유도한 뒤, 다양한 약물이나 화합물에 노출해 반응 또는 장 독성을 측정할 수 있다.
약물 시험을 위한 다중 조직 모델
Intero에 따르면 자사의 모델은 장기의 제한된 일부만 모사하는 대신 인간의 장에 존재하는 여러 종류의 세포와 조직을 포함한다. 회사는 모델과 함께 실험에 사용되는 영양 혼합물과 화학물질 등 배양 및 운영에 필요한 소모품도 판매하며, 실험 설계와 시험 수행, 데이터 전달을 포함한 맞춤형 연구도 고객을 위해 진행한다.
기사에 따르면 제약회사들은 이 모델을 사용해 후보 약물이 장 손상을 일으킬 가능성을 검사하거나, 특정 화합물에 대해 질병 상태를 모사하는 조직의 반응을 연구한다. 이 기술은 바이오테크, 식품 및 화학 기업도 대상으로 한다.
규제상의 동기, 그러나 사용 승인은 아직 결정되지 않아
시장의 관심은 동물 시험 의존도를 줄이려는 미국 식품의약국(FDA)의 움직임과 맞물려 있다. 지난해 4월 FDA는 오가노이드 모델, 장기 칩, 인공지능 기반 계산 모델과 같은 대안을 장려하는 방향을 제시했다. 올해 3월에는 새로운 비동물 시험 방법론을 규제 제출 자료를 뒷받침하는 데 사용할 때 이를 검증하는 방법을 설명하는 지침 초안을 발표했다.
그러나 이 지침은 특정 방법을 승인하는 것이 아니며, 어떤 방법론이든 수용 여부는 사용된 방법, 제출된 데이터 및 시험 목적에 따라 달라진다. 따라서 규제상의 관심이 확대되었다고 해서 GastroScreen이 동물 시험이나 임상시험을 대체하는 승인된 방법이 되었다는 의미는 아니다.
현재까지 무엇이 입증되었나?
Intero는 모델에 인간 장의 핵심 조직이 포함되어 있음을 입증하는 검증 1단계를 완료했으며, 현재 인간에게서 나타나는 영향이 알려진 약물을 시험하는 2단계를 진행 중이라고 밝혔다. 회사는 GastroScreen이 장 염증을 줄이는 약물과 장 손상을 일으키는 것으로 알려진 화합물에 대해 예상된 반응을 보였다고 설명했다.
여러 제약회사와 함께 아직 진행 중인 3단계에서는 알려진 화합물과 새로운 약물 후보를 사용해 모델의 결과를 기존 동물 데이터 및 임상 데이터와 직접 비교할 예정이다. 회사는 이 모델이 현재의 동물 또는 세포 모델보다 인간의 반응을 더 정확하게 예측한다는 것을 입증할 증거를 여전히 구축하고 있다고 인정한다.
확장과 미래 가능성
Intero는 2024년에 설립되었으며, 지난해 230만 달러 규모의 시드 펀딩 라운드를 유치한 뒤 현재 직원 7명과 10곳에 조금 못 미치는 고객을 보유하고 있다. 회사는 지난해 4분기부터 올해 3분기 사이에 40만 달러가 넘는 매출을 올렸다고 밝혔다.
현재 회사는 한 번에 수천 개의 오가노이드 모델을 생산하고 있으며, 생산을 자동화해 수십만 개에 도달하는 것을 추진하고 있다. 또한 자체적으로 장기를 구축하는 데 인공지능을 사용하는 대신, 생산한 생물학적 데이터 세트를 제약회사와 인공지능 기업에 라이선스할 계획이다. 더 장기적으로는 치료 전에 약물을 시험할 수 있도록 환자 세포로 맞춤형 모델을 만들고, 궁극적으로는 인공 장을 개발한다는 더욱 야심 찬 비전을 목표로 한다.
Intero는 이 분야에서 Altis Biosystems와 InSphero 같은 기업 및 MIMETAS가 개발하는 장기 칩 솔루션과 경쟁하고 있다. 회사가 공개적으로 내세우는 차별점은 다중 조직 구성, 유도만능줄기세포로부터 생산할 수 있는 가능성, 확장성과 맞춤화 가능성을 결합한다는 점이다. 그러나 이러한 장점의 규제 및 임상적 가치는 동물 및 임상 데이터와의 직접 비교 결과에 계속 좌우될 것이다.