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[JW R&D] 신약개발의 ‘좁은 문’

기술/과학

[JW R&D] 신약개발의 ‘좁은 문’

2021-09-24

 

‘신약개발’은 제약사의 역량이 집약된 핵심 성과로 여겨진다. 신약개발을 통해 오리지널 제품을 보유한 제약사는 기술개발 역량을 시장에 입증할 수 있으며, 무엇보다 막대한 이익을 창출할 수 있다. 하지만 신약개발의 성공확률은 복권 당첨에 비유될 만큼 작다. 천연물질에서 후보물질을 도출하고 후보물질이 다시 임상시험을 거쳐 제품으로 탄생하기까지 수많은 허들을 넘어야 한다. 이번 칼럼에서는 신약개발의 과정을 들여다보며 난관에 따른 제약사들의 전략과 JW의 경쟁력에 대해 살펴본다.

 

 

 

| ‘약물’은 어디서 비롯된 것일까? |

 

 

‘유효성분’은 약이 치료하려는 적응증에 대해 약효를 발휘하는 성분이다. 의약품의 대부분은 약효가 인정된 단일 성분(유효성분)을 천연물질에서 추출해서 만들거나 화학적으로 합성해서 생산한다. 이를 통상 ‘의약품’이라고 하는데 정확히는 ‘합성의약품’이다.

 

‘바이오의약품’의 경우 세포 배양의 방식, 인체호르몬의 유전자 재조합, 유전자 조작 등의 방법으로 신약을 만든다. 국내 약사법은 ‘신약’을 ‘화학 구조 또는 본질 조성이 전혀 새로운 신물질 의약품 또는 신물질을 유효 성분으로 함유한 복합 제제 의약품으로서 식품의약품 안전청장이 지정하는 의약품’으로 정의한다.

다시 말해 화학적 합성물과 세포배양을 통해 새롭게 발굴한 성분이 의약품으로 출시되면, ‘신약개발’에 성공한 것이다.

 

신약후보물질을 도출하기 위해서는 먼저 적응증(질병)을 설정하고 이에 대해 효과가 있으리라고 여겨지는 5,000~1만여 가지의 선도물질을 탐색한다. 여기서 ‘후보물질’로 선택돼 비임상시험에 진입하는 물질의 개수는 약 50여 개다. 후보물질의 종류가 많은 만큼 이를 검증하는 과정에서 상당한 시간이 소요된다. 많은 제약사들이 이 기간을 단축하기 위해 최근 AI·빅데이터 기술을 도입하는 이유다.

 

JW중외제약 신약 연구소의 ‘주얼리(JWELRY)’는 생체현상을 조절할 수 있는 단백질 화합물 2만 5,000여 종의 라이브러리다. 주얼리의 화합물을 이용하여 고효율 스크리닝 시스템을 통해 단백질 상호 작용을 조절하는 신약후보물질을 발굴하고 있다.

 

JW중외제약의 연구자회사 C&C신약연구소도 빅데이터 플랫폼 ‘클로버(CLOVER)’를 구축했다. 클로버는 다양한 데이터를 분석해 질환 특성에 맞는 신약후보물질을 골라낸다. 신약개발 과정에서 절반가량의 시간을 할애하는 후보물질 탐색 기간을 단축하기 위한 노력은 지금도 계속된다.

 

 

 

| ‘비임상 - 임상시험’, 약효 검증 과정 |

 

 

선도물질로부터 가려진 신약후보물질은 비임상시험에 진입한다. 비임상시험은 흔히 말하는 ‘마우스(Sprague-Dawley rat, laboratory rat)’에 약물을 투여하여 인체 투여 시 부작용 및 독성 등에 대한 안전성을 검증한다.

 

이후 인체를 대상으로 본격적인 임상시험에 돌입한다. 임상시험은 크게 1~3상으로 진행된다. 1상은 인체 안전성을 검증하는 단계다. 인체와 대사 작용이 비슷한 실험쥐를 대상으로 1차적인 안전성을 검증했다고 하더라도 후보물질이 인체에 투여되면 예상하지 못한 반응이 일어날 수도 있다.

 

2상은 본격적으로 약의 효능을 탐색하는 과정으로 투약 용량/용법을 결정한다. 인체가 수용할 수 있는 안전하면서도 효과적인 투약 방법을 도출하는 것이 목표다. 일상에서 흔히 볼 수 있는 의약품에는 유효성분의 함량이 표기된 설명서를 볼 수 있다. 2상에서는 이와 더불어 비교 약물과의 대조를 통해 효능을 검증한다.

 

3상은 표본 수를 확대하는 임상 단계다. 2상까지 검증된 결과를 바탕으로 다인종·다연령으로 임상참여자를 다양화한다. 인종과 연령, 성별에 따라 얘기치 못한 인체 반응이 일어날 수 있고, 식습관 등 생활환경에 따라 다른 결과가 나올 수 있기 때문이다.

 

미국바이오협회의 자료에 따르면, 임상시험의 단계별 성공률은 1상→2상은 63.2%, 2상→3상 30.7%, 3상→허가신청은 58.1% 정도로 밝혀졌다. 임상의 단계가 진행됨에 따라 규모가 증가하므로 비용도 함께 증가하게 되는데, 글로벌 임상을 진행하는 경우 천문학적인 비용이 소모된다. 많은 국내 제약사들이 ‘기술수출’을 꾀하는 이유가 여기에 있다.

 

후보물질을 다국적 제약사에 기술수출하게 되면 제품 출시 전까지의 임상시험을 수입사가 진행하여 임상시험비용을 절약할 수 있다. 또 계약금과 임상단계에 따른 마일스톤, 제품 출시 후 로열티까지 부가가치를 창출할 수 있어 효과적이다. 다국적 제약사의 글로벌 네트워크를 통해 기업의 시장가치를 높일 수 있다는 장점도 있다.

 

JW는 2018년 아토피치료제 JW1601, 2019년 통풍치료제 URC102, 2020년 종합영양수액을 연달아 기술수출하며, 이와 같은 전략에 박차를 가하고 있다.

 

 

 

| 허가와 약가, 환자를 향해 가는 마지막 관문 |

 

 

신약개발에는 최소 10년의 시간이 소요되며 성공확률은 수만 분의 1로 매우 낮다. 이처럼 ‘좁은 문’을 통과해 개발된 신약이 반드시 필요한 환자들에게 전달되기 위해서는 허가와 약가 산정도 중요한 절차다.

 

임상시험을 마친 후보물질은 그 결과를 식품의약품안전처(식약처)에 제출하여 시판허가를 신청한다. 식약처는 과학적이고 철저한 심사를 통해 안전성·효과성이 충분히 확인된 치료제를 허가한다. 약물에 따라 허가 이후 추가적인 임상시험(4상)을 진행하는 경우도 있다. 필수적인 과정은 아니며, 학술적 근거를 확보하는 등 필요에 따라 실시한다.

 

다음은 환자들의 최대 관심사인 약가산정을 거친다. 제약사가 건강보험심사평가원(심평원)에 보험등재를 신청하면 심평원은 급여적정성을 평가한다. 임상적 유용성, 비용 효과성이 입증된 신약이 보험에 등재되면 국민건강보험공단과 제약사가 협상을 거쳐 신약의 가격을 책정한다. 약가 협상은 최대 270일이 걸리는 과정으로 시장과 제약사가 만족하는 약가를 산정하기 위해 상세한 조건들을 조율한다.

 

JW중외제약은 1983년 종합연구소, 1992년 C&C신약연구소 등을 설립한 이후 혁신신약(First-in-Class) 연구에 집중해 오며 글로벌 수준의 코어 테크놀로지 플랫폼을 비롯한 다양한 연구기술을 통해 항암, 면역질환을 중심으로 자체 신약 파이프라인을 구축해 왔다. 이와 함께 2000년대부터는 해외 유망 신약후보물질을 도입해 국내에서 개발단계를 완료하는 전략으로 신약 개발 노하우를 축적했다. 이 같은 역량을 바탕으로 의료 미충족 수요의 해결책을 제시했으며, 환자가 체감하는 경제적 부담을 덜어주는 약가산정에도 최선의 노력을 경주했다. ‘환자치료’의 가치를 사명으로 삼는 제약사로서 ‘R&D 중심 경영’을 선언하는 JW의 행보가 남다른 이유다.  

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