식품의약품안전처에 따르면 세계 제약바이오산업은 현재 1조3000억달러 시장 규모로 성장했다. 2028년까지 5.73%의 높은 성장률을 보일 것으로 기대된다. 특히 바이오생명공학기술은 기존 기술인 △저분자 화학 △식물 추출물 △생체 내 진단기술 등을 따라 잡고 있다. 앞으로 새로운 약효를 내는 방식들이 차지하는 비중이 높아질 것으로 예상된다. 우리나라는 아직 세계적 수준의 국산 신약을 기다리는 중이다. 제3차 제약산업육성지원 종합계획에 따라 세계적 제약기업을 키우고 신약 개발, 수출 성과를 내기 위해 세계적 제약기업들이 투자하는 유망기술들에 관심을 높여야 한다. 최근 한국제약바이오협회는 식약처와 함께 글로벌컨설팅사인 이벨류에이트 파마를 통해 글로벌 상위 25개 제약바이오기업들이 활발하게 투자하고 있는 기술들을 선정 분석했다. 그 내용을 공유한다.

인구고령화로 인한 암질환 등 만성질환의 증가, 기후변화와 국가간 이동으로 대규모 감염병 발생이 빈발하는 환경에서 과학기술의 발달이 더해져 글로벌 제약바이오산업이 날로 성장하고 있다. 이런 가운데 유망한 생명공학기술과 글로벌 투자 흐름을 파악하기 위한 관심이 글로벌 제약바이오기업들이 많이 투자하는 기술분야를 주목한다.

3일 김치민 한국제약바이오협회 연구팀장은 “세계적으로 저분자의약품은 앞으로도 큰 시장을 유지하겠지만 바이오생명공학기술을 기반으로 한 새로운 약효를 내는 방식들이 높은 속도로 성장하고 있다”고 밝혔다.

28명 전문가가 선정한 8가지 주요 주제에 이벨류에이트 파마는 글로벌 상위 25개 제약바이오기업에서 활발하게 투자하고 있는 기술을 하위 유망기술로 이끌어냈다.

8가지 주요 주제는 △DNA&RNA 치료제 △단클론 항체 △단백질 및 펩타이드치료제 △세포치료제 △유전자치료제 △유전자변형 세포치료제 △재조합 항체 △유전체 편집 등이다.

◆DNA&RNA 치료제 = DNA&RNA 치료제는 질병치료를 위해 DNA RNA 또는 올리고뉴클레오타이드 사체를 사용한다. △단백질 합성 방지 △유전자 발현 조정 △세포 신호 방해 등 작용 메커니즘을 활용한다. 하위 3개 유망기술에는 ‘RNA 간섭’ ‘안티센스 올리고뉴클레오티드’ ‘압타머’가 선정됐다. RNA치료제 수는 599개로 DNA치료제 124개보다 5배 많다.

‘RNA 간섭’은 현재 259개 제품으로 DNA&RNA 치료제 중 가장 많다. 엘라일람 파마슈티컬스의 온파트로(매출 5억4500만달러) 지블라리(6억6800만달러)가 대표 사례다. ‘안티센스 올리고뉴클레오티드’는 199개 제품으로 바이오젠의 척수성근위축증 치료계 ‘스핀라자’(13억달러)가 유일한 대박제품이다. ‘압타머’는 43개 제품으로 마쿠젠, 압톨 그리고 가디언테라퓨틱스의 BT200이 대표적이다.

이 시장규모는 2028년까지 250억달러로 예상된다. 아이오니스 파마슈티컬스, 웨스턴 호주대학교, 앨라일람, 모더나 등이 주요 기업이다.

◆단클론 항체 = 단클론 항체는 단 하나의 항원만을 인식하는 단일 클론에서 생산돼 항원 표적에 매우 특이적인 단일클론 항체를 이용한 치료기술이다. ‘접합 항체’ ‘이중특이성 T세포참여’ ‘단일 사슬조작 변수’ 등이 하위 유망기술이다. 단클론 항체의 대부분은 인간항체(787개)이고 인간화항체(721개) 키메라항체(82개) 쥐항체(42개)가 있다. ‘접합 항체’는 약물접합체(529개) 방사성 접합 항체(42개) 인터루킨 접합체(37개)가 있다. ‘이중특이성 T세포참여’ 항체는 35개 제품이 있고 암젠의 탈라타맙이 눈에 띈다. ‘단일 사슬조작 변수’항체는 30개 제품이다. 소넷바이오의 SON-1010이 유명하다.

출시되는 항체제품 수는 앞으로 5년동안 4배 이상 증가할 것으로 예상되고 리제네론 존슨앤존슨 아스트라제네카 젠코 등이 주요기업이다.

◆단백질 및 펩타이드 치료제 = 단백질 및 펩타이드 치료제는 △호르몬 △성장인자 △효소 △독소 △독 △펩타이드 등 천연 및 재조합 유래 단백질과 펩타이드 제품을 포함한 질병 치료제다. ‘재조합기술’ ‘융합단백질’ ‘천연추출물’이 하위 유망기술이다. 호르몬 541개, 사이토카인 268개, 성장인자 197개, 응고인자 116개, 톡신 및 독액 69개이다.

‘재조합기술’은 1891개 제품이 있다. 오젬픽(86억달러) 트루리시티(74억달러)와 같은 변형 펩타이드가 가장 높은 매출을 기록했다. ‘융합단백질’은 129개 제품으로 아일리아(120억달러) 레블로질(7억1700만달러)가 있다. ‘천연추출물’에는 보톡스가 의료용으로 27억달러, 가장 성공적 제품으로는 에브비의 크레온이 췌장 외분비기능부전 치료에 사용되는 췌장효소대체요법으로 15억달러 매출을 기록했다.

이 분야에는 현재 750개 제품이 임상3상단계 이상에 있다. 2028년까지 1500억달러 시장규모에 이를 것으로 전망된다. 노보노디스크 일라이릴리 리제네론 암제 등이 주요 기업이다.

◆세포치료제 = 세포치료제는 수혈 골수이식 피부이식이나 특정백혈구 집단을 사용해 손상되거나 질병에 걸린 조직이나 기관에 세포를 도입해 주변의 손상된 조직을 재생하거나 새로운 세포를 생성해 질환을 치료한다. 줄기세포치료제(43%) 면역세포치료제(25%) 연골세포치료제가 하위 유망기술이다.

줄기세포치료제는 546개 제품으로 중간엽줄기세포(MSCs)가 231개로 많다. 제품에는 오시리스의 그라픽스(8900만달러) 메조블래스트의 라이론실(1억900만달러)가 있다. 면역세포치료제는 T-세포치료제(185개) NK치료제(76개) 수지상 세포치료제(30개) 등이 있다. 에브벨로는 임상3상단계의 동종EBV 특이적 T세포 면역요법으로 2028년까지 5억달러 규모 매출이 예상된다.

연골세포치료제는 26개 제품이다. 무릎관절연골결손 치료에 사용되는 베리셀의 MACI(1억3200만달러)가 있다.

심혈관 중추신경계 종양학에서 가장 큰 성장이 예상되는 분야다. 주요 기업으로는 메소블라스트가 이 분야 글로벌 리더로 볼 수 있다.

◆유전자치료제 = 유전자치료제는 기능하지 않거나 오작동하는 유전자를 건강한 유전자로 대체 조작 또는 보충해 질병을 치료한다. 유전자치료는 생체 내외에서 수행해 치료유전자를 신체 내부 또는 외부의 세포에 전달할 수 있다. 아데노연관바이러스, 비아데노연관바이러스 벡터, 비바이러스 벡터가 하위 유망기술이다.

아데노연관바이러스는 483개다. 사렙타의 엘레비디스, 노바티스의 졸겐스마는 2028년까지 33억달러, 20억달러 매출이 예상된다. 비아데노연관바이러스 벡터로 주목할 사례는 치유되지 않는 만성치료를 위해 레트로바이러스에 COL741 유전자의 정확한 복사본을 포장한 EB-101과 중증복합면역결립을 위한 렌티바이러스벡터 치료제인 MB-101이 있다. 비바이러스멕터는 45개 제품이다. IL-12를 코딩하는 플라스미트를 종양에 직접 주입하는 후보물질이 있다.

유전자치료제는 2028년까지 80개 제품이 출시될 예정이다. 노바티스 화이자 세인트주드아동병원, 필라델리파 아동병원이 주요 기업이다.

◆유전자 변형 세포치료제 = 유전자 변형 세포치료제는 환자의 세포를 생체 외에서 유전적으로 변형한 후 환자의 체내에 다시 주입해 질병을 치료하는 방법이다. 여러 세포 기반 면역치료기술이 포함됐다. ‘키메라 항원 수용체 요법’ ‘종양침윤 림프구 세초치료’ ‘줄기세포치료제’가 하위 유망기술이다.

‘키메라 항원 수용체 요법’에는 T-세포(720개)로 가장 일반적이다. 길리어드사이언스의 예스카다(11억달러)가 유일한 대박제품이다. 노바티스의 킴리아(5억3800달러)가 그 뒤를 따른다. 2028년까지 4개의 대박제품이 예상된다.

유전자 변형 세포치료제는 2028년까지 200억달러 이상의 시장규모가 예상된다. 블루버드바이오, 미국 국립암연구소, 젠스크립트, 펜실베니아대 등이 주요 기업이다.

◆재조합 항체 = 재조합항체는 합성유전자를 사용해 시험관 내에서 생성되는 단일클론 항체의 일종으로 박테리아 곤충세포와 포유류의 발현 시스템을 활용한다. ‘셀라인 엔지니어링’ ‘키메라항체’ ‘단일클론 항체’가 유망 기술로 선정됐다.

‘셀라인 엔지니어링’에는 CHO가 221개 활용되고 있다. 쥐골수종 세포주 31개, 대장균 세포주 8개 등이 있다. 에브비의 휴미라(215억달러) 머크의 키트루다(209억달러)가 가장 주목할만하다. ‘키메라 항체’는 53개 제품로 셀라인 엔지니어링, 일시적 감염, 바이러스 벡터 매개를 이용해 생산한다. 로슈의 리툭산(22억달러)가 주목할만하다. ‘단일클론 항체’는 16개 제품에 활용되며 노바티스의 비오뷰(2억300만달러)가 주목할만하다.

재조합 항체에서는 단일클론 항체가 떠오르고 있다. 츄가이제약과 제넨텍이 재조합항체 치료제 개발과 상용화에 크게 기여했다. 다이이찌 산쿄, 아겐스가 주요 기업이다.

◆유전체 편집 = 유전체 편집은 인간 게놈의 DNA를 편집하는 기술이다. 주로 조작된 뉴클레아체인 ‘분자 가위’를 사용해 특정 위치의 DNA를 편집하고 손상된 부분을 편집 복구해 수정된 유전자를 생성한다. ‘CRISPR-Cas9’ ‘미생물 염기 편집 기술’ ‘징크핑거 핵산 분해 효소’가 유망기술이다.

‘CRISPR-Cas9’는 80개 제품이 가장 일반적이다. 2028년까지 최소 10개 제품이 출시돼 1억달러 이상 매출을 올릴 것으로 예상된다. CRISPR 테파퓨틱스의 CTX001이 유일한 대박제품(17억달러)로 전망된다. ‘미생물 염기 편집 기술’에는 빔 테라퓨틱스의 빔-101과 키메릭버브 테라퓨틱스의 VERVE-101이 각각 2억7100만달러와 3억3200만달러 매출이 예상된다. ‘징크핑거 핵산 분해 효소’는 8개 연구 프로젝트가 대부분 전임상 단계다.

김 연구팀장은 “먼저 유망분야에 대한 집중 지원이 필요하고 혁신 기술을 통한 신약개발은 임상 등 신속한 상용화를 위한 유연한 제도적 여건을 마련해야 한다”며 “기업들은 유망기술을 활용한 도전적 연구 투자를 확대하고 해외기업과 국제 협력을 강화해야 한다”고 강조했다.

김규철 기자 gckim1026@naeil.com