정부가 '경구용 단백질 의약품'에 대해 기술적•경제적 가능성을 인정하고 재정 및 특허연계를 지원해 주목된다.

이는 산업통상자원부가 도전적•혁신적 연구개발 확산을 위해 산업별 도전적 기술개발을 지원하는 '2020 챌린지 트랙'에 포함된 내용이다.

'챌린지 트랙'은 업종별 기존 R&D 사업에서 추진되는 산업적 파급력이 높으면서도 도전성이 높은 R&D 과제를 말하며, 올해에는 6개 산업 분야(반도체, 디스플레이, 바이오, 기계, 로봇, 지식서비스)에서 16개 과제, 약 110억원을 지원할 예정이다.

그중 바이오산업 핵심기술개발 분야는 3건(바이오매스 기반 나일론66 대체 바이오나일론56 기술개발 / 비침습 연속 혈당 모니터링용 바이오리코더 기술 개발 / 단백질 의약품의 경구투여 제품화 기술 개발)이 지원 과제로 선정됐다.

특히 제약•바이오와 직접 관련있는 분야는 '단백질 의약품 경구투여 제품화 기술개발'로 확인됐다.

'경구용 단백질 의약품 개발'은 중소•중견 기업(비영리기관 참여 필수)을 대상으로 총 정부출연금 50억원 이내에서 57개월 동안 진행되며, 올해 적용되는 예산은 7억원이다. 산업부는 이를 포함한 챌린지 트랙과 특허연계를 지원하게 된다.

이번 과제를 통해 '치료용 단백질의약품의 경구투여 제형 개발'과 '임상 1상 IND 승인'을 추진한다.

개발되는 단백질의약품의 충족 조건은 △단백질의약품(분자량 5 kDa 이상)의 경구 흡수 개선 기술 확보 △캡슐형, 장용코팅 등 단백질의약품의 경구 전달을 위한 원천기술 연구 △주사제 대비 동등 이상 수준의 유효성 확보 △비임상 생체이용률, 조직분포 및 약동학적 평가 △비임상 단기 및 장기 안전성 평가 △장기보존시험 또는 가속시험 조건에서 2년 또는 6개월 이상 안정성 확보 등이다.

단백질의약품은 대부분 피하주사 및 정맥주사 형태로 환자들에게 투여되고 있으나, 주사제는 환자에게 통증을 유발하고 감염에 대한 우려가 있으며, 투여 시 의료기관에서 전문 의료인에 의해 투여가 이뤄져야 하므로 환자에게 경제적인 부담과 함께 투여시 불편함을 초래하는 문제점이 있다.

또한 단백질의약품은 대부분 친수성 거대분자로 소화관에 존재하는 소화효소에 의해 분해되거나, 위장관 막을 통과하기 어려워 체내 흡수율이 낮기 때문에 이들 장벽을 극복할 수 있는 고도의 약물전달기술이 필요하다.

이러한 배경에서 단백질의약품의 일반적인 투여제형인 주사제형을 대체할 수 있는 새로운 제형 개발은 치료효과를 극대화 할 수 있으며, 고부가가치를 창출할 수 있어 단백질 의약품 신시장의 창출 및 시장 경쟁력의 확보가 가능하다는 분석이다.

국내외적으로 바이오의약품의 경구용 제형 시장 개척을 위한 기술 개발 노력이 적극적으로 진행되고 있으나 성공률은 낮은 편이며, 특히 경구용 인슐린 등 단백질의약품의 경구제형 개발 시도가 많았으나, 성공적이지 못했다.

통상적으로 비이오의약품은 경구투여 시 생체이용률이 0~2%로 매우 낮으나 크기가 작은 펩타이드의 경우 단백질 및 항체보다 성공 가능성이 높아 상대적으로 경구투여 제형 개발이 활발하게 진행되고 있다.

키아스마(Chiasma)社에서는 Trasient Permeability Enhancer (TPE) 기술로 Octreotide 경구 캡슐 제형을 개발해 말단비대증에 관한 임상3상을 진행한 바 있으며, 엔터리스 바이오파마(Enteris Biopharma)社는 펩타이드 약물의 경구제 개발을 위해 장용코팅으로 위에서 약물을 보호하고, 장에서 방출돼 세포간 기전으로 흡수되도록 하는 전략을 사용해, 2017년 사노피와 협약을 체결한 바 있다.

노보 노디스크는 2형 당뇨병의 치료용 펩타이드인 GLP-1의 경구용 신약을 2019년에 최초로 FDA 판매승인을 받았다.

그럼에도 아직까지 국내외적으로 단백질의약품의 경구제형 개발이 매우 제한적이므로 성공적인 제품화를 견인할 수 있는 효과적인 단백질의약품의 경구 전달 플랫폼 기술 구축이 필요하다는 제안이다.

한편, 세계 전문의약품 시장은 2024년까지 약 1,400조원 규모로 성장할 것으로 전망되며 전체 시장의 약 30%가 단백질의약품일 것으로 예측되고 있다.

개발 중인 다수의 단백질의약품은 복약순응도가 낮은 침습적 방법을 통해 환자에게 투여되고 있는데, 가장 복약순응도가 높은 경구투여 단백질의약품이 개발된다면 기존의 침습적 투여 단백질의약품을 빠르게 대체하여 국내외 전문의약품 시장에서 높은 점유율을 확보할 수 있다는 설명이다.

산업부는 "단백질의약품의 경구투여 제형 개발은 많은 제약기업이 적극적으로 개발연구를 진행했으나, 성공한 사례가 극히 드문 난이도가 매우 높은 기술"이라며 "해당 기술 개발에 성공하기 위해서는 다학제적, 광범위한 연구가 수행돼야 하며, 민간 기업 규모로 개발하기에는 많은 어려움이 있어 정부의 체계적인 경제적, 정책적 지원이 필요하다"고 밝혔다.

2020년 챌린지 트랙 공고는 5월 18일부터 6월 16일까지 한 달간 진행되고, 과제 접수는 오는 27일부터 가능하다. 자세한 내용은 산업기술R&D정보포털(itech.keit.re.kr)에서 확인할 수 있다.

출처: Yakup