에스티팜이 고가 세포치료제 구조를 근본적으로 바꾸는 ‘in vivo CAR-T’ 전략을 공개했다. 환자 세포를 체외에서 조작하는 기존 방식에서 벗어나 체내에서 직접 CAR 발현을 유도하는 접근으로 치료 접근성과 비용 문제를 동시에 해결하겠다는 구상이다.

에스티팜은 4월 29일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 열린 ‘바이오 코리아 2026’에서  mRNA 기반 전달 기술과 circular RNA 플랫폼을 결합한 차세대 세포·유전자 치료 전략을 발표했다.

회사 측은 “CAR-T는 이미 효과가 입증된 치료제지만 제조 공정과 비용 구조 때문에 시장 확장에 한계가 있다”고 설명했다.

현재 승인받은 대표적인 CAR-T 치료제는 노바티스 ‘킴리아’, 길리어드 사이언스 ‘예스카타’ 등이 대표적이다.

해당 CAR-T 치료제들은 환자 T세포를 채취해 유전자 조작과 배양 과정을 거친 뒤 다시 투여하는 방식이다. 이 과정에는 최소 6~12주가 소요되며, 치료제 가격만 미국 기준 약 30만~50만 달러 (약 4억~6억 5000만 원)수준이다.

문제는 이 구조가 ‘맞춤형 생산’이라는 점이다. 환자마다 별도 제조 공정을 거쳐야 하기 때문에 병원, 제약사, 물류업체, 보험자 등 다수 이해관계자가 개입하게 되고, 이 과정에서 비용이 기하급수적으로 증가한다. 여기에 입원·관리 비용까지 더해지면서 실제 치료 비용은 더 커진다.

이 같은 한계는 시장에서도 드러나고 있다. CAR-T는 일부 혈액암에서 높은 치료 효과를 보이면서 빠르게 블록버스터로 성장했지만 동시에 고비용 부담으로 접근성이 제한되며 확산 속도는 기대보다 더디다는 평가가 나온다.

실제 유럽에서는 일부 세포·유전자 치료제가 비용 문제로 시장에서 철수한 사례도 보고됐다.

‘체외→체내’…CAR-T 구조 바꾸는 접근 제시

에스티팜이 제시한 해법은 CAR-T 제조 패러다임 자체를 바꾸는 것이다. mRNA나 지질나노입자(LNP) 등을 활용해 체내에서 직접 CAR 단백질 발현을 유도하는 ‘in vivo’ 방식이다.

기존 ex vivo 방식이 '환자 세포를 채취→유전자 조작→배양→재투여'라는 복잡한 과정을 거친다면 in vivo 방식은 의약품을 투여하면 체내에서 바로 CAR가 발현되는 구조다.

회사 측은 “이미 제조된 의약품을 투여하는 개념으로 접근할 수 있다”며 “환자 대기시간을 줄이고 공급 구조를 단순화할 수 있다”고 설명했다.

이 구조가 구현될 경우 변화는 크다. 우선 제조 공정이 단순화되면서 생산 효율이 높아지고, 환자 맞춤형 생산에서 벗어나 표준화된 공급이 가능해진다. 동시에 세포 운송과 냉동 보관 등 복잡한 물류 과정도 줄어든다.

무엇보다 시간 문제가 해결된다. 기존 CAR-T는 제조까지 수주가 소요되면서 환자가 치료를 기다려야 했지만 in vivo 방식은 즉시 투여가 가능하다.

비용 절감 효과도 크다는 게 회사 측 설명이다. 에스티팜은 기존 대비 10~20분의 1 수준까지 비용을 낮출 수 있다고 보고 있으며, 국내 기준 환자당 약 4000만~5000만 원 수준을 제시했다.

같은 환자 100명을 치료한다고 가정할 경우 건강보험 재정 부담은 약 600억 원에서 50억 원 수준으로 줄어든다는 계산이다.

발표에서는 인도 사례도 언급됐다. 현지에서는 CAR-T 치료제가 약 3000만~5000만원 수준으로 공급되며 수백 명 환자 치료가 진행된 것으로 알려졌다.

다만, 업계에서는 인도 사례가 비용 절감 가능성을 보여주는 참고 지표일 뿐 동일 가격 구현은 별도 검증이 필요하다는 시각도 제기된다.

circular RNA 부각…“mRNA 대비 발현·지속성 우위”

이번 발표에서 기술적으로 가장 강조된 부분은 circular RNA 플랫폼이다. 이는 기존 선형 mRNA의 한계를 보완하는 차세대 전달 기술로 제시됐다.

circular RNA는 구조적으로 양 끝이 연결된 형태를 가지기 때문에 외핵산분해효소(exonuclease)에 의한 분해에 강하다. 그 결과, 단백질 발현 지속 시간이 더 길고 안정성이 높다는 특징이 있다.

회사 측은 “circular RNA는 기존 mRNA 대비 단백질 발현 수준이 더 높고, 발현이 더 오래 지속되는 특성을 보인다”고 설명했다.

실제 발표 데이터에서는 ▲동일 조건에서 더 높은 단백질 발현 수준 ▲더 긴 발현 유지 시간이 확인됐다고 밝혔다.

특히 주목되는 부분은 대형 유전자 발현이다. 기존 mRNA 기반 시스템은 유전자 크기가 커질수록 발현 효율이 급격히 떨어지는 한계가 있었지만, circular RNA 플랫폼은 Cas9과 같은 대형 유전자에서도 약 80% 수준 발현 효율을 유지할 수 있다고 설명됐다.

또한 세포 내에서 단백질 발현이 장기간 지속되는 특성이 확인되면서 단회 투여로 효과를 유지해야 하는 치료 영역에서 활용 가능성이 제시됐다.

발표에서는 이 플랫폼의 확장성도 강조됐다. ▲CRISPR 기반 유전자 편집 ▲RNA editing(ADAR 기반) ▲단백질 분해(Bio-PROTAC) 등 다양한 분야로 적용이 가능하다는 설명이다.

회사 측은 “더 긴 발현이 필요한 치료 영역에서 circular RNA가 중요한 역할을 할 수 있다”고 말했다.

글로벌 시장에서도 유사한 흐름이 나타나고 있다. BMS, 길리어드 사이언스 등 주요 제약사들은 이미 in vivo CAR-T 및 RNA 기반 전달 기술 확보를 위한 투자와 인수에 나선 상태다.

업계에서는 CAR-T 시장이 기존 ex vivo 중심 구조에서 RNA 기반 in vivo 방식으로 전환되는 초기 단계에 진입했다는 분석이 나온다. 즉 고효능 중심의 1세대에서 접근성과 확장성을 중시하는 2세대로 이동하고 있다는 평가다.

다만 실제 상용화까지는 넘어야 할 과제가 적지 않다. 체내에서 직접 유전자 발현을 유도하는 구조 특성상 발현 강도 조절, 면역 반응, 오프타겟 효과 등에 대한 정밀한 검증이 필요하다. 특히 환자별 면역 상태에 따라 반응이 달라질 가능성도 변수로 지목된다.