박정웅 세니젠 대표 “미생물 진단·제어 넘어 글로벌 혁신 신약 바이오 기업으로 도약할 것”

[이데일리 유진희 기자] “세니젠은 지난 20여 년간 구축한 1만 4000종 이상의 균주 라이브러리와 2만 5000개 이상의 유전체 빅데이터를 바탕으로 미생물 생태계를 가장 잘 이해하는 기업으로 성장했다. 이제 독보적인 유전체 분석 역량에 인공지능(AI) 단백질 설계와 바이오파운드리를 융합해 자연계 한계를 뛰어넘는 2세대 엔도라이신 신약을 개발하겠다. 미생물 진단·제어 전문기업에서 슈퍼박테리아 난제를 해결하는 글로벌 혁신 신약 바이오 기업으로 도약할 것이다.”

박정웅 세니젠 대표는 28일 서울 중구 정동1928 아트센터에서 열린 ‘내성없는 항생제 시대 연다: 2026 엔도라이신 기반 차세대 항균제 심포지엄’에서 회사의 중장기 연구개발(R&D) 비전과 사업 다각화 청사진을 발표하며 이같이 강조했다.

이날 행사는 세니젠이 과학기술정보통신부 주관 국책사업인 ‘K히어로(HERO) 육성·지원 사업’의 주관연구개발기관으로 선정된 성과를 공유하고, 국내 산·학 최고 권위자들과 함께 차세대 항균 치료제 개발 로드맵을 선포하기 위해 마련됐다.

박정웅 세니젠 대표. (사진=유진희 기자)

1세대 천연 한계 극복… AI·바이오파운드리 융합 ‘2세대 키메라 엔도라이신’ 설계



세니젠은 이날 안정적인 진단·제어 사업 기반 위에 고부가가치 바이오 신약 시장으로의 진출을 공식 선언했다. 핵심 파이프라인은 기존 항생제에 내성을 가진 다제내성균(슈퍼박테리아)을 사멸시키는 단백질 신약 ‘엔도라이신’(Endolysin)이다.

엔도라이신은 세균을 숙주로 삼는 바이러스인 박테리오파지가 증식 후 세균 세포벽을 직접 파괴하고 탈출할 때 분비하는 천연 단백질 효소다. 표적 세균에만 자석처럼 달라붙는 결합 부위(CBD)와 세균 세포벽 펩티도글리칸 구조를 가위처럼 절단하는 활성 부위(EAD)가 링커(Linker)로 연결된 구조적 특성을 지닌다. 세균 세포벽을 물리적으로 파괴하기 때문에 기존 화학 합성 항생제와 달리 내성 유발 가능성이 극히 낮다. 그러나 2000년대 초반 자연계 박테리오파지에서 단백질을 단순 수집하던 1세대 엔도라이신은 체내 혈청 단백질 분해 효소에 취약하고, 살균 스펙트럼이 좁으며, 대량 탐색의 한계로 인해 임상 개발에서 뚜렷한 한계를 보였다.

박 대표는 “기존 시스템의 한계를 극복하기 위해 회사가 독자 구축한 균주 라이브러리와 유전체 데이터베이스(DB)를 기반으로 ‘2세대 키메라 엔도라이신’ 개발 전략을 수립했다”며 “AI 단백질 구조 예측 기술을 통해 결합력과 절단력이 가장 뛰어난 EAD와 CBD 모듈을 최적으로 재조합하고, 합성생물학 기반의 초고속 자동화 플랫폼인 ‘바이오파운드리’를 활용해 대량 유전자 조립과 고속 스크리닝을 단기간에 수행하는 체계”라고 설명했다.

세니젠의 신약 개발 역량은 정부 대형 국책과제 선정으로 공식 입증됐다. 세니젠은 K히어로 육성·지원 사업’의 주관연구개발기관으로 최종 낙점돼 향후 42개월 동안 약 35억 8000만원의 R&D 비용을 투입한다. 이번 국책과제의 목표는 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA), 반코마이신 내성 장구균(VRE) 등 치명적인 다제내성균을 표적하는 ‘AI 기반 엔도라이신 패혈증 치료제’ 개발이다.

연구단은 국내 최고 권위의 산·학 혁신 컨소시엄으로 구성됐다. 서울대 식품생명공학과 교수 출신으로 제약사 기술이전 2건, SCI급 논문 200여 편, 관련 특허 50여 건을 보유한 엔도라이신 최고 전문가 유상열 세니젠 수석과학자문(CSA)을 필두로, 서울대 강동현 교수, 연세대 김민식 교수, 이화여대 박진병 교수, 서울과학기술대 김우주 교수 연구팀이 원팀으로 뭉쳤다.

개발 체계는 주관기관과 공동기관 간의 긴밀한 순환형 피드백 구조로 가동된다. 세니젠은 유전체 및 미생물 자원 은행을 구축해 설계용 기초 데이터를 확보하고 바이오파운드리 기반 고속 스크리닝을 통해 대량 평가 데이터를 생산한다. 서울과기대·이화여대는 AI 알고리즘을 바탕으로 최적의 키메라 엔도라이신 구조를 디자인하고 후보물질 라이브러리를 도출한다. 연세대·서울대는 인체 환경을 정밀하게 모사한 체내 환경을 구축해 후보물질의 살균 활성, 체내 안정성, 독성 등 약물성을 정밀 검증한다.

박 대표는 “실험실에서 도출된 유효성 데이터는 다시 AI 모델로 환류돼 알고리즘을 반복 학습하나”며 “이를 바탕으로 후보물질을 정밀 고도화하는 ‘실시간 선순환 R&D 체계’를 완성했다”고 전했다.

(사진=세니젠)

진단·제어 캐시카우 안착...군 급식·조달 시장 확대로 외형 성장



세니젠은 2005년 설립된 이래 신속·대량 분자진단 기술, 표적 살균 제어 기술, 미생물 중심 생물정보 분석 기술 등 ‘미생물 3대 핵심기술’을 모두 내재화하며 2023년 11월 코스닥 시장에 기술특례상장했다.

회사는 중합효소연쇄반응(PCR) 기반의 신속진단 제품 ‘제네릭스’와 차세대염기서열분석(NGS) 기반의 대량검사 패널 ‘제넥스트’를 상용화해 식품 및 감염병 진단 시장을 선도해 왔다. 제네릭스 리스테리아 검출 키트는 미국 국제공인시험기관(AOAC) 인증을, 아프리카돼지열병(ASFV) 검출 키트는 세계동물보건기구(WOAH) 국제인증을 각각 획득하며 글로벌 기술력을 공인받았다.

탄탄한 기술력은 실적 성장세로 이어지고 있다. 세니젠의 분자진단키트 매출은 2021년 7억 8100만원에서 2025년 14억 5300만원으로 가파르게 성장했다. 미생물 배양 배지 분석 제품군인 ‘포랩스’ 매출 역시 같은 기간 3000만원에서 7억 6400만원으로 수직 상승했다. 제빙기 살균제 국내 시장점유율 1위 제품인 ‘세니아이’를 필두로 한 표적 살균 제어 제품군과 NGS 유전체 분석 서비스 ‘제네카’ 또한 지난해 각각 9억 5600만원, 11억 5300만원의 매출을 기록하며 확고한 캐시카우(현금창출원) 역할을 해내고 있다.

박 대표는 “기존 민간 기업간거래(B2B) 중심의 사업 구조를 정부 및 공공기관 중심의 기업정부간거래(B2G) 조달 시장으로 대폭 확대할 것”이라며 “국방부 주관 ‘2026년 1차 국방벤처 개발비 지원사업’에 선정돼 군 단체급식 식중독 예방을 위한 다중 병원체 신속진단 시스템 구축 국책과제를 수행하고 있다”고 말했다.

해당 시스템은 생물학적 특성이 서로 다른 데옥시리보핵산(DNA) 기반 세균과 리보핵산(RNA) 기반 바이러스를 단 하나의 튜브(Single tube)에서 동시에 분석할 수 있는 세계 최초의 기술이다. 식품 전처리 3시간과 분자진단 1시간을 합쳐 총 4시간 이내에 노로바이러스, 살모넬라, 장출혈성 대장균 등 주요 식중독 미생물의 65%를 선제적으로 판별해 급식 배식 전 안전성을 완벽히 검증할 수 있다.

박 대표는 “전국 50인 이상 집단급식소 4만 6000여 개소를 대상으로 주 1회, 3개 비가열 식품 검사를 도입할 경우 연간 약 720억원 규모의 신규 조달 시장이 창출된다”며 “기존 24시간 이상 소요되던 지표세균 검사 시장(연간 약 2000만 건, 500억원 규모)을 세니젠의 신속 직접 진단 시스템으로 빠르게 대체해 나갈 것”이라고 강조했다.

이어 “기존 천연 추출 방식의 한계를 AI 엔지니어링과 바이오파운드리 플랫폼으로 정면 돌파해 글로벌 수준의 혁신 신약 파이프라인을 완성하겠다”며 “식품 및 국방 안전을 지키는 진단·제어 사업에서 안정적인 수익을 창출하는 동시에, 패혈증 등 난치성 감염병 치료제를 개발해 인류 보건 증진에 기여하는 글로벌 바이오 기업으로 우뚝 설 것”이라고 역설했다.