하지만 기대와 달리 엑소좀 기반 신약이 추가로 나오지 않고 있다. 이를 약물 전달용 플랫폼으로 활용하려는 연구가 활발하지만, 아직 상용화 단계에 진입하지 못한 상황이다. 대신 엑소좀 관련 진단 산업은 그 생태계가 자리를 잡아가고 있다.
이번 ‘엑소좀 산업 팩트’ 기획 1편에서는 엑소좀 실체와 시장 현황을 조명하고, 이어지는 2편에서는 국내외 주요 엑소좀 기업들의 세부 개발 상황과 전망을 짚어본다.[편집자 주]
엑소좀은 세포가 분비하는 30~200nm(나노미터·10억 분의 1m) 크기의 작은 소낭(주머니 모양의 소기관)이다. 여기에는 세포 안에 있던 여러 단백질과 유전자 발현을 조절하는 마이크로리보핵산(miRNA) 등 각종 신호 전달 물질이 포함돼 있다.
1983년에 처음 발견된 엑소좀은 포유류의 세포 소낭만을 의미하는 용어였다. 이후 모든 생물의 세포가 이런 소낭을 분비한다는 것이 확인되면서, 학계에서는 이를 통틀어 ‘자연유래소낭(EV)’이라 부르게 됐다.
실험 및 연구 기술이 발달한 2000년대부터 엑소좀에 대한 연구가 본격화됐다. 엑소좀이 세포 내에서 항암을 위한 신생혈관 발달에 영향을 준다거나 신호전달을 매개하듯 약물 전달 기능을 수행할 수 있다는 연구들이 축적되기 시작했다. 이런 근거를 바탕으로 세계적으로 150여 개의 엑소좀 기반 바이오벤처가 탄생해, 산업 생태계를 구축하기 위해 노력하고 있다.
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글로벌 시장조사업체인 ‘데이터브릿지마켓리서치’(DBMR)는 세계 EV 관련 시장은 2021년 117억7400만 달러(한화 약 14조원)에서 2026년 316억9200만 달러(한화 약 38조원)로 연평균 약 21.9% 성장할 것으로 전망했다. 이 같은 EV 시장은 진단 및 분리기기, 고기능 화장품, 치료 및 전달체 등 크게 세 가지 사업 부문으로 구분한다.
국내 엑소좀 개발 업계 대표는 “시장조사 전망은 기술이전 성과 등 잠재적인 포텐셜을 다 따져서 본 것, 지난해 실질적인 엑소좀 활용 산업이 현재 14조원 수준으로 성장하진 못한 상황”이라며 “모든 부분을 다 합쳤을 때 실질적인 산업 규모는 3~4조원 안팎일 것”이라고 꼬집었다.
이런 와중에 EV 속에 포함된 miRNA 등 바이오마커 진단 기술이 차세대 액체생검 분자진단 플랫폼으로 떠올랐다. 한국바이오협회가 지난 7월 발표한 ‘글로벌 체외진단 동향’에 따르면 전체 분자진단 시장은 지난해 263억 달러를 기록했다. 해당 시장의 수요가 꾸준히 증가함에 따라 EV를 활용한 진단 및 분리기기 시장 역시 동반 성장할 것이란 분석이다.
EV 진단 및 분리 기기 사업을 선점한 대표 기업으로는 미국 ‘시스템바이오사이언스’(SBI)나 ‘서머피셔’(ThermoFisher), 독일 ‘퀴아젠’(QIAGEN) 등이 있다. 국내에서는 2018년에 설립된 엑소좀플러스가 올해 초 식품의약품안전처로부터 엑소좀 분리 키트 ‘Exo 2D’를 동종업계 최초로 승인받았다. 로제타엑소좀도 최근 분리 키트인 ‘엑소루트’를 개발해 판매 중이다.
인간 줄기세포 엑소좀의 피부재생 효과가 확인되면서 여러 기업이 이를 고기능성 화장품으로 개발하는 중이다. 국내 엑소코바이오가 지난 2017년 세계 최초로 엑소좀 신소재 2종을 국제 화장품원료집(ICID)에 등재하는 데 성공했다. 이후 회사에 따르면 국내외에서 처음으로 엑소좀 관련 고기능 화장품 ‘에이에스씨이플러스(ASCE+)’를 출시했다.
조병성 엑소코바이오 대표는 “세계 실질적인 엑소좀 기반 고기능 화장품 시장은 약 600억원 수준으로 우리가 그중 3분의 1을 차지하고 있다”며 “해당 시장의 규모는 중장기적으로 보톡스 시장처럼 약 3조원 이상을 달성할 것으로 판단하고 있다”고 설명했다.
한편 현재 EV 기반 치료 및 전달체 시장은 사실상 백세로의 매출이 대변하고 있다. 2014년 노바티스의 백신사업부를 인수하면서 백세로를 보유하게 된 영국 글락소스미스클라인(GSK)에 따르면 지난해 백세로를 통해 6억5000만 달러(당시 한화 약 9053억원)의 매출을 올렸다. 올해 식품의약품안전처가 백세로를 허가하는 등 판매 지역이 늘어나면서 1조원 이상의 매출을 달성할 것으로 전망되고 있다.
고용송 로제타엑소좀 대표는 “EV 진단 및 분리 기기 시장에 진출하려는 기업이 늘고 있다. 시장 자체가 커지는 만큼 경쟁도 치열해지고 있다”며 “미국에서만 EV 기반 진단 기기가 임상이 150여 건 진행 중이다. 반면 치료제 관련 임상은 42건 승인된 것으로 파악됐다”고 말했다.
그는 이어 “엑소좀 등 EV를 치료제나 약물 전달체로 활용하는 기업들의 개발 성과가 관련 시장의 중장기적인 성장성에 큰 영향을 미치게 될 것”이라며 “그 과정에서 현재 미미한 엑소좀 위탁개발생산(CDMO) 사업 부문이 급부상할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
아토피 피부염 등 피부질환 대상 EV 신약이 면역항암제보다 빠르게 등장할 수 있다는 의견도 나온다. 최철희 엑소좀산업협의체 부회장(겸 일리아스바이오로직스 대표)은 “피부미용 쪽으로 줄기세포 엑소좀을 활용하는 시도가 빠르게 성과를 거두고 있다”며 “치료제 역시 아토피 피부염 등 염증성 질환용으로 선제적인 제품이 나올 수 있다. 그 이후에 암 등 다른 질환용 치료제로 확대될 것으로 판단한다”고 말했다.
