선바이오(주)

회사

제품명

반감기

선바이오 (한국)

SBX

7일

HbO2 Therapeutics (US)

Hemopure, Oxyglobin

1일

Prolong Pharma (US)

PP-007, Sanguinate

1일

KaloCyte / Washington University (US)

Erythromer

1일

Hemo2Life (France)

Hemarina

1일

Hemotech (France) / Texas Tech Univ.

Hemotech

1일

회사(국가)

[제품명]

내용

선바이오

(한국)

[SBX]

1. 제조 원리 및 구조적 설계
SBX는 소 헤모글로빈을 출발 원료로 하여 개발된 혁신적 Hemoglobin-Based Oxygen Carrier(HBOC)입니다. 헤모글로빈은 본래 사합체(tetramer) 형태로 존재하지만, 혈관 내에서 분리되면 이합체(dimer) 형태로 쉽게 전환되어 빨리 배출되고 신장 독성을 유발하는 문제가 지적되어 왔습니다. 따라서 SBX의 제조 과정에서는 먼저 소단위체(subunit) 간에 교차결합(crosslinking)을 도입하여 사합체 구조를 안정화시키고, 이합체화 가능성을 원천적으로 차단합니다. 이후 표면에 폴리에틸렌글리콜(PEG) 사슬을 도입하는 PEGylation 공정이 수행됩니다. PEGylation은 단백질 의약품에서 안정성 향상, 면역원성 감소, 순환 반감기 연장 등 다양한 이점을 제공하는 전략으로 널리 알려져 있습니다. 특히 SBX에서는 선바이오가 자체적으로 개발한 hetero-PEGylation 기술이 적용되어, PEG 결합의 위치와 구조적 다양성, 점도 및 유체역학적 성질이 최적화되며 기존 균일 PEGylation 방식 대비 우수한 약리학적 특성이 부여됩니다. 이와 같은 설계는 산소운반체로서의 기능적 안정성을 유지하는 동시에, 장기간 혈중에서 생리적 활성을 발휘할 수 있도록 합니다.

2. 산소결합 특성 및 선택적 방출 메커니즘
헤모글로빈 또는 HBOC의 성능을 평가하는 핵심 지표 중 하나는 산소 친화성을 나타내는 P50 값입니다. P50은 산소분압이 헤모글로빈과 산소 결합의 절반을 유도하는 수준을 의미하며, 값이 낮을수록 산소 친화도가 강하고, 값이 높을수록 산소 방출이 용이함을 뜻합니다. SBX의 P50은 5~10 mmHg로 보고되었는데, 이는 정상 혈액 내 헤모글로빈의 P50 값(약 26~27 mmHg) 및 기존 HBOC 후보물질들의 P50 범위(20~30 mmHg)에 비해 현저히 낮습니다. 따라서 SBX는 정상 산소분압 환경에서는 산소를 거의 방출하지 않으며, 반대로 저산소 환경(hypoxic condition, P50 ≤ 10 mmHg)에 도달했을 때 산소를 효과적으로 방출합니다. 이와 같은 특성은 기존 HBOC의 가장 큰 한계 중 하나였던 비선택적 산소 방출 및 조직 과산소화(hyperoxia)에 따른 산화 스트레스 문제를 극복할 수 있는 가능성을 제시합니다. 즉, SBX는 산소 공급이 실제로 필요한 조직—예를 들어 허혈성 손상을 겪고 있는 뇌조직, 저산소 종양 미세환경, 허혈성 심근—에 도달했을 때만 대부분의 산소를 방출하여, 정상 조직의 불필요한 산소 과부하를 방지할 수 있습니다.

3. 약동학적 특성 및 반감기 연장 효과
현재까지 개발된 HBOC 제품들(예: Hemopure, PP-007 등)은 혈중 반감기가 1일 수준에 불과하여, 임상적 활용 시 반복적인 투여가 불가피하며 이로 인해 누적 독성 및 부작용 발생 위험이 증가해 왔습니다. 이러한 점은 HBOC 임상 개발이 지연되거나 중단되는 주요 원인이기도 했습니다.

SBX는 이와 달리, 혈중 반감기가 약 7일입니다. 이는 경쟁 제품 대비 5~7배 이상 연장된 수치로, HBOC 연구 역사에서 중요한 진전을 의미합니다. 반감기가 크게 늘어남으로써 다음과 같은 임상적 장점이 기대됩니다.

• 투여 횟수의 획기적 감소: 반복 수혈 또는 HBOC 투여가 필요한 상황에서 환자 부담과 의료진의 관리 부담을 동시에 줄임
• 총 투여 용량 감소: 축적 독성 및 부작용(혈관 수축, 산화적 스트레스, 메트헤모글로빈 생성 등) 발생 가능성을 감소시킴
• 독성 프로파일 개선: 안전성이 향상되고, 장기 치료제 또는 만성 투여제제로서의 가능성 확대
• 환자 순응도 개선: 입원 기간 단축 및 치료 효율성 향상

4. 임상적 적용 가능성 및 전망
SBX는 산소 방출의 선택성, 구조적 안정성, 장기적 약동학 특성을 기반으로 다양한 적응증에서 임상적 가치를 제시합니다. 특히 저산소증(hypoxia)이 병태생리(pathophysiology)에 직접적으로 기여하는 질환에서의 응용 가능성이 두드러집니다.

• 허혈성 뇌졸중: 뇌혈류 차단에 따른 급격한 저산소 상태 개선 가능성
• 고형암: 종양 미세환경 내 저산소 상태를 개선하여 항암제·방사선 치료 효과 증대 가능성
• 심근 허혈/심근경색: 허혈성 손상을 입은 심근세포에 국소적 산소 공급 가능성
• 말초혈관질환: 조직 허혈 완화를 통한 기능 회복 기여

또한, SBX의 특성은 단순 수혈 대체를 넘어, 치료제적 성격을 가진 산소 운반 플랫폼으로 확장될 수 있습니다. 향후 다른 치료제(예: 항암제, 항혈전제)와 병용될 경우 저산소 기반 질환 치료에 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대됩니다.

** 현황: 전임상 독성시험 2024년 완료. 전임상 효능시험 (출혈후 수혈 모델) 진행중. 이후 임상1상 계획

HbO2 Therapeutics

(US)

[Hemopure,

Oxyglobin]

Hemopure, Oxyglobin은 소의 헤모글로빈을 원료로 하여, glutaraldehyde를 링커로 사용하여 헤모글로빈 분자간의 결합을 생성하여 고분자 형태로 만든 제품입니다. Hemopure는 2001년 남아공에서, 2006년 러시아에서 승인을 받았으며, Oxyglobin은 미국과 유럽에서 동물용으로 승인되었습니다. 또한 Hemopure는 미국에서 EAP (expanded access program)하에서 제한적으로 승인받았으며, 수혈을 거부하는 여호와 증인 환자들에게 제한적으로 사용됩니다.

체내 반감기는 1일로서 출혈 또는 허혈환자의 처치에서 매일 수혈하여야 하는 특성이 있습니다. 산소친화도 P50는 30mmHg로서, 산소전달의 특성은 적혈구와 유사하게 체내 골고루 산소를 방출하는 성질이 있습니다.

Prolong Pharma

(US)

[PP-007, Sanguinate]

PP-007은 PEGylation 공정을 통해 소의 헤모글로빈을 원료로 하여 일산화탄소 (CO) 기체로 포화시키고 그후 pegylation한 제품입니다. 이 제품은 저산소증 조직에 선택적으로 산소를 공급하여, 미세순환 개선과 염증 완화에 기여하며, 이러한 특성은 급성 허혈성 뇌졸중(AIS)과 같은 질환에서 조직 보호와 기능 회복을 지원합니다. PP-007은 산소 운반제이자 CO 방출 분자로서, 산소 공급과 혈관 수축 억제를 동시에 수행하여, 허혈성 손상 및 염증을 완화합니다. PP-007은 HEMERA-1이라는 임상 시험을 통해 급성 허혈성 뇌졸중 환자에서의 안전성 및 약리학적 특성을 평가하였습니다. HEMERA-2라는 글로벌 3상 임상 시험이 계획 중에 있으며, 급성 허혈성 뇌졸중 환자에서의 효과와 안전성을 평가할 예정입니다. 주요 적응증으로는 급성 허혈성 뇌졸중 (AIS), 겸상 적혈구병 (Sickle Cell Disease), 출혈성 쇼크 및 기타 저산소증 관련 질환이 있습니다.

체내 반감기는 1일 정도이며, P50는 5 ~10mmHg로서 저산소증 세포에 특이적으로 산소 방출을 할 수 있습니다.

** 현황: 2017년 임상2상 (수혈용) 완료. 2025년 임상1상 (뇌졸중) 완료.

KaloCyte / Washington University

(US)

[Erythromer]

ErythroMer는 인간 헤모글로빈을 도넛 형태의 나노구조체 안에 캡슐화한 인공 RBC입니다. 이 구조는 부분적으로 RBC의 표면적과 물성을 가지며, 동결건조가 가능해 상온에서도 장기 보관이 가능합니다. Erythromer에는 KC1003라는 분자가 포함되어 있어, 폐에서 pH가 높은 환경에서는 ATP와 결합해 산소를 포획하고, 조직의 낮은 pH에서는 ATP를 방출하며 산소를 공급하는 생리학적 조절 메커니즘을 구현합니다.