[이데일리 나은경 기자] 유전자 교정 기업 툴젠(199800)의 유전자가위 복합체(RNP) 특허가 승인됐다는 소식에 툴젠의 주가가 다시 들썩이고 있다. 지난해 말 영국 의약품·건강관리 규제기구(MHRA)와 미국 식품의약국(FDA)으로부터 잇따라 품목허가를 받은 제1호 유전자가위 치료제 ‘카스거비’(영국 제품명. 미국 제품명은 ‘엑사셀’)도 카스9 RNP를 사용했을 것으로 추정되는 가운데, 툴젠이 현재 진행 중인 특허심판과 별개로 RNP 특허를 통해 카스거비의 매출 일부를 로열티로 수령하게 될 것이라는 기대감이 높다.

18일 제약·바이오업계에 따르면 툴젠은 RNP와 관련된 특허 여럿을 미국특허청(USPTO)에 신청했다. USPTO는 이중 일부에 대해 지난 15일(현지시간) 승인한 것으로 알려졌다. 아직 승인까지 절차가 남아있는 다른 특허들을 포함해 지난 15일 승인된 특허도 특허등록의 최종단계인 특허등록증 발급까지는 절차가 남아있는 상태다.

USPTO는 지난 15일(현지시간) 툴젠이 신청한 카스9 RNP 관련 특허 일부에 대해 승인했다. (자료=미국특허청)

툴젠이 제출한 카스9 RNP 관련 특허들이 최종 등록돼 현재 브로드연구소(이하 브로드), CVC그룹(이하 CVC)와 진행 중인 특허 분쟁 외의 부분에서도 특허로 인한 로열티를 수령할 수 있을지 주목된다.

크리스퍼 카스9 유전자가위는 전달자 역할을 하는 리보핵산(RNA)에 절단 효소인 ‘카스9’을 결합해 디옥시리보핵산(DNA)을 교정하는 기술이다. 하지만 DNA의 엉뚱한 부분을 자를 수 있다는 단점이 존재한다. 유전자가위의 대표적인 부작용인 표적이탈(off target) 현상을 말하는 것인데, 표적에서 벗어난 부분을 자른 후 이 부분을 복구하면 돌연변이가 발생해 암 등이 발병할 가능성이 있다.

일반적으로는 플라스미드 DNA 방식을 통해 유전자가위를 세포 내로 전달할 때 ‘자르는’ 역할의 카스9 단백질과 ‘타깃 DNA를 찾는’ 가이드 알엔에이(gRNA)를 발현시켰다. 이 과정에서 세포 내로 전달된 플라스미드 DNA가 3일 이상 카스9 단백질을 발현시키게 되는데, 장기간 카스9에 노출되면 표적이탈 현상이 커질 수 있다는 단점이 있었다.

반면, 카스9 RNP란 카스9 단백질과 gRNA를 아예 복합체로 만든 뒤 세포 내로 전달하는 것이다. 이 경우 표적이탈 현상을 일으키는 유전자가위의 정확성을 높일 수 있다. 기존의 플라스미드 DNA 방식 대신 카스9 RNP 전달방식을 사용한 후 정확성을 측정했더니 표적위치에서의 변이 비율은 기존 방법과 큰 차이가 없었지만 비표적위치에서의 변이 비율은 더 낮은 것으로 나타났다.

카스9 RNP 방식은 툴젠의 창업자인 김진수 전 서울대 교수가 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 단장으로 재직하던 시절 최초로 이와 관련된 논문을 발표했다. 서울대에서 관련 특허를 출원했는데 현재 해당 특허는 툴젠으로 권리이전된 상태다.

현재 싱가포르 국립대 초빙교수로 있는 김 교수는 이번 카스9 RNP 특허에 대해 “지난주 미국 특허청에서 등록 승인된 카스9 RNP 특허를 통해 광범위하게 권리를 인정받았다”며 “지난해 말 미국, 영국 등에서 승인된 크리스퍼 치료제 카스거비에 사용된 ex-vivo(환자의 세포를 채취해 실험실에서 유전자 편집을 거친 뒤 다시 체내에 세포를 주입) 방식은 물론, in-vivo(환자 체내에 직접 유전물질을 주입)도 모두 포함된다”고 설명했다.

이 같은 소식에 18일 툴젠의 주가는 장 시작 직후부터 상한가를 기록해 꾸준히 주가를 유지하다가 직전 영업일(지난 15일) 대비 29.86% 상승한 7만6100원에서 마감했다. 앞서 지난 14일에도 상한가를 기록했는데 당시 거래량은 70만5088주로 5만주 수준이던 이전 거래량보다 무려 14배 이상 늘었다. 지난해 11월 제1호 유전자가위 치료제 카스거비의 승인 이후 8만원까지 올랐다가 지난달 다시 4만원대로 돌아왔음을 감안하면 눈에 띄는 상승폭이다.

툴젠은 현재 3세대 유전자가위인 크리스퍼 카스9을 진핵세포에 적용시킨 발명을 두고 브로드, CVC와 저촉심사를 진행 중이다. 하지만 예상 이상으로 특허분쟁 기간이 길어지면서 지난해 주가는 상장 이래 가장 낮은 금액(2만6100원)을 찍기도 했다.

이 같은 상황에서 RNP 특허를 통한 또 다른 수익사업 발굴은 아직 이렇다 할 수익원이 없는 툴젠에는 희소식이다. 일각에서는 지난해 말 미국과 영국에서 출시된 제1호 유전자가위 치료제 카스거비에 당장 RNP 특허를 적용할 수 있는 것 아니냐는 기대감도 나오고 있다.

업계 관계자는 “시판 중인 카스거비를 비롯해 현재 개발 막바지 단계에 있는 유전자가위 치료제들이 툴젠의 RNP 방식을 이용하느냐, 그래서 로열티 지급 의무가 있느냐는 앞으로 따져봐야할 일”이라면서도 “진핵세포 특허심판 외 크리스퍼 카스9과 관련된 다양한 권리들을 주장하며 수익화 포트폴리오를 강화하고 있다는 점은 주목할 만하다”라고 설명했다.

지난 2021년 코넥스에서 코스닥으로 이전상장한 툴젠의 공모가는 7만원이었지만 특허심판이 지연되면서 지속적으로 하락, 지난해에는 한때 2만원대까지 고꾸라졌었다.