목차
1. 개요
신약 개발 과정에서 업계 종사자거나 또는 주식에 관심이 많은 사람들에게 친숙한 단어 '파이프라인' 있는데, 쉽게 말해서 신약개발 프로젝트 라고 보면 된다.
식약처에서는 신약개발을 다음과 같이 정의를 했다.
| 신약개발의 과정은 발견단계(Discovery)와 개발단계(Development)로 나뉜다. 일반적으로 발견단계는 질병타겟을 정하고, 동물시험 등을 거쳐 신약후보물질을 도출하는 단계이며, 개발단계에서 사람에서의 안전성과 유효성을 확인하는 임상시험을 실시하게 된다. 발견단계는 치료가능성이 있는 질병원인과 타겟을 규명 선택한 후, 이에 작용하여 기대하는 치료효과를 발휘할 수 있는 새로운 물질(molecule)을 만들거나 기존에 만들거나 수집된 분자 중에 선택하고 구조변경 등 최적화(optimization)하여 신약후보물질(newdrug candidate)을 선정하게 된다. 이 후보물질은 광범위한 동물이나 실험적으로 안전성과 유효성을 시험하여 사람에게 임상시험을 실시해도 안전하며 유효한지를 결정하게 된다. 개발단계에서 실시되는 임상시험은 사람에게 사용되는 만큼 안전성과 윤리성이 보장되어야 하기 때문에 임상시험을 실시하기전에 식약처로부터 임상시험계획에 대한 승인을 받아야한다. |
파이프라인 유형별로는 합성신약, 항체의약품, 단백질의약품 ,백신, 펩타이드, 기타생물학적제제, 세포치료제, 유전차치료제 기타(천연물의약품, 융복합물질 및 코드화등으로 분류가 어려운 후보물질) 있다.
<의약품 파이프라인 유형>
| 분류 | 항목 | 비고 |
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합성신약
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합성신약 |
이미 허가된 의약품과는 화학구조나 본질 조성이 전혀 새로운 신물질 의약품 또는 신물질을 유효성분으로 함유한 복합제제 의약품으로써 식품의약품 안전처 등 각 국가의 의약품 관리기관(FDA 등)에서 지정하는 의약품이다.(ex. 위식도역류질환 치료제 케이캡정)
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| 개량신약 |
기존 오리지널 의약품의 구조나 제제, 용도 등을 변형시켜 개발한 의약품을 뜻한다. 기존 제품 대비 안전성·유효성·유용성(복약순응도·편리성 등)이 개량되었거나 의약기술에 있어 진보성이 있다고 식품의약품 안전처 등 각 국가의 의약품 관리기관(FDA 등)에서 인정한 의약품이다. (ex. 고혈압치료제 아모잘탄)
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| 제네릭의약품 |
오리지널 의약품의 특허가 만료된 이후 오리지널 의약품과 동일한 성분, 제형, 함량으로 만들어진 복제약을 말한다. 제네릭의약품중 가장 먼저 출시하는 경우 '퍼스트 제네릭' 이라고 불린다.(ex. 발기부전치료제 팔팔 구구정)
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바이오신약
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항체의약품 (생물학적 제제) |
세포주를 이용하는 대량생산 시스템을 통하여 인공 항체를 만들어 의약품으로 활용하는 의약품 이다.(ex. 항암치료제 아바스틴)
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| 단백질의약품 (생물학적 제제) |
유전자 재조합 기술을 이용하여, 생체에서 충분히 얻기 힘든 치료용 단백질 성분을 대량생산한 의약품이다.(ex. 당뇨병 인슐린, C형간염 인터페론)
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| 백신 (생물학적 제제) |
특정 질병에 대한 면역력을 강화시킬 목적으로 투여하는 항원 단백질 또는 미생물체이며 주로 시린지 제형에서 사용되는 의약품이다.(ex. COVID-19백신)
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| 펩타이드 (생물학적 제제) |
아미노산 기반으로 생체 신호 전달 및 기능을 조절해 소량으로도 뛰어난 약리작용과 부작용이 적은 의약품이다. (ex. 비만, 당뇨)
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| 기타생물학적제제 |
생물체에서 유래된 물질이나 이용하여 생성시킨 물질을 함유한 의약품 이다.(ex. 관절염 & 크론씨병 치료제 램시마주)
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| 세포치료제 |
자가세포(본인), 동종세포(타인) 또는 이종세포(동물)를 물리적, 화학적 또는 생물학적 방법으로 제조하는 의약품 이다.(ex. 연골세포 치료제 콘드론, 화상치료제 칼로덤)
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| 유전자치료제 |
유전물질을 포함하는 의약품으로, 치료용 유전자(gene)와 유전자 전달체(vector)로 구성된다. (ex. 악성흑색종 치료제 임리직)
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| 기타 | 천연물의약품, 융복합물질코드화 등 |
분류가 어려운 후보물질
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유명 제약회사의 파이프라인 분야는 다음과 같다. 아래 나열된 회사 외에도 국내 많은 기업들이 R&D 진행하고 있으나, 만약 파이프라인이 없다면 제네릭의약품 위주로 판매한다고 생각 하면 된다
· 유한양행 - 종양, 섬유증질환/비만, 신경계(CNS/PNS)
· 한미약품 - 항암, 대사성질환, 희귀질환
· 대웅제약 - 항암, 비만, 자가면역
· GC녹십자 - 백신, 혈액제제, 재조합 단백질, 세포치료
· 종근당 - 자가면역, 대장암, 희귀질환
· 광동제약 - 신경계 , 비뇨기계, 소화기계, 순환기계
2. 신약 개발과정
제약회사에서의 R&D란 Research(연구 후보물질, 비임상단계)와 Development(개발, 임상단계)을 말한다. 임상실험과 생동성시험과의 가장큰 차이점은 임상실험은 신약을 테스트 하는 반면, 생동성시험은 오리지널 신약이 만기된 제네릭 의약품 위주이기 때문에 부작용이 적다. 국내에서 임상시험이 제한적인 경우 해외에서 진행 하는 경우가 있다.
의약품에 대한 인허가 기관의 승인은 정식승인과 긴급승인으로 나뉜다. 정식 승인(=통상 승인)은 임상3상 절차를 끝내야 이 승인을 획득할 자격을 가진다. 이 승인을 받은 의약품은 필요한 상황에서 광범위하게 사용할 수 있음을 의미하는 것이다. 정식 승인 하에선 사전에 고지되지 않은 포괄적인 부작용에 대해 제약사가 그 책임을 지는 것이 원칙이다. 일반적으로 신약개발 되었다고 언론보도 되는것이 정식승인 된 사례이다.
반면, 긴급 승인은 3상을 형식적 요건이나 양적 조건만 충족 시켜 유의미한 결과가 나타났고, 의약품의 사용으로 인한 효용이 대단히 큰 경우 이뤄지는 승인이다. 긴급 승인을 위한 3상은 의약품의 효과를 확인하는 데 치중하며, 일반적인 3상 단계에서 행하는 의약품의 부작용에 대한 장기 추적, 잔여 독성에 대한 관찰 등은 시간 관계상 배제되는 경우가 많다. 긴급 승인은 인허가 당국이 규정한 조건 내에서만 사용할 수 있음을 의미하며, 긴급 승인 당시 알려진 것 외의 모든 부작용에 대해서는 제약회사가 면책 특권을 지니는 것이 원칙이다. 대표 사례로 코로나19(COVID-19)와 같은 팬데믹 상황 같이 화이자 코미나티주(토지나메란), 모더나 일래섬런 등이 있다.
가. 기초.탐색연구
질병의 이해 타겟검증 하는 연구단계(탐색)는 의약학적 개발목표(목적효능 및 작용기전 등)를 설정하고, 신물질의 설계, 합성 및 효능검색 연구를 반복하여 개발대상 물질을 선정하는 단계이다.
나. 전임상 - 비임상(동물) 실험
새로 개발한 신약후보물질을 사람에게 사용하기 전에 동물에게 사용하여 부작용이나 독성, 효과 등을 알아보는 시험이다. 약물이 체내에 어떻게 흡수되어 분포되고 배설되는가를 연구하는 체내동태연구와 약효약리연구가 수행된다. 그 후 동물실험을 통해 시험약이 지니는 부작용 및 독성을 검색하는 안전성 평가가 실시된다.
다. 1상 - 건강인 대상 안전성 확인
임상시험은 소규모(약 20명에서 100명)의 건강한 지원자를 대상으로 시험하는 단계로서 의약품이 사람에게서 안전한지 여부를 확인하는 것을 목적으로 실시된다.
라. 2상 - 환자 대상 약효 확인, 최적용법 용량 분석
임상시험은 임상시험용 의약품이 기대된 작용기전(mechanism)에 따라 작용되는지 검토하고, 의약품을 사용에 있어서 최적 용량(dose strength)과 투약방법(schedules)을 분석한다.
마. 3상 - 다수 환자의 대상 안전성, 유효성 확인
제3상 임상시험은 대규모 환자를 대상으로 하는 시험으로 연구자는 후보의약품의 안전성과 유효성 및 전체적인 benefit-risk 관계에 대한 통계학적으로 유의한 데이터(significant data)를 만들기 위해서 약 1,000명에서 5,000명의 환자를 대상으로 연구가 실시된다. 이 단계는 의약품으로서 안전성과 유효성 여부결정의 핵심단계로서 적정한 의약품 사용을 보증하기 위한 다른 의약품과 상호작용 정보 등 표시사항의 기초가 된다. 임상시험동안 실생산 규모의 생산계획, 식약청에 품목허가를 받기 위해 필요하고 복잡한 서류준비 등을 위한 품질등에 관한 중요한 연구가 많이 수행된다. 유효물질 수준에서 5,000개에서 10,000개의 화합물이 연구개발(R&D)의 파이프라인으로 들어가지만 전임상단계에서 약 250개의 연구를 거쳐 결국 1개의 승인을 받게 된다. 이러한 신약개발 과정을 거쳐 환자가 이용할 수 있을 때까지 소요되는 기간과 비용은 약 10년~15년의 연구개발기간과 비용은 800백만달러에서 13억달러($1.3 billion)이상으로 추정하고 있다.
사. 허가 - 한국 식약처 또는 미국FDA등 각 출시할 국가에 승인 후 판매
추후 시판 후 안전성 • 유효성 검사등 통해 신약이 시판 사용된 후 장기간의 효능과 안전성에 관한 사항을 평가하기 위한 시험으로,약물역학적인 연구가 실시되는데 이것을 시판 후 조사(Post Market Surveillance)라 한다. 시판후 부작용이 감당되지 않을 경우 허가 취소 및 철회 당할 수있다. 특허를 받는 과정에서 특허권자의 의약품 독점기간이 줄어드는 문제가 발생한다.
3. 국내 신약개발 현황
국내 개발 신약 1호는 99년 7월에 허가된 SK케미칼 위암항암제 선플라주(헵타플라틴) 시작으로, 현재 한미약품 호중구감소증치료제 클론티스(에플라페그라스팀)로 33개로 허가를 받았다.
| 연번 | 제품명 | 회사명 | 주성분 | 효능ㆍ효과 | 허가일자 |
| 33 | 롤론티스 | 한미약품㈜ | 에플라페그라스팀 | 호중구감소증치료제 | ‘21.03.18 |
| 32 | 렉키로나주 | ㈜셀트리온 | 레그단비맙 | 코로나19치료제 | ‘21.02.05 |
| 31 | 렉라자정 | ㈜유한양행 | 레이저티닙메실산염일수화물 | 폐암 치료제 | ‘21.01.18 |
| 30 | 케이캡정 | 에이치케이이노엔㈜ (구.CJ헬스케어㈜) |
테고프라잔 | 위식도역류질환 치료제 | 18.07.05 |
| 29 | 알자뷰주사액 | ㈜퓨처켐 | 플로라프로놀(18F)액 | 방사성 의약품 | ‘18.02.05 |
| 28 | 베시보정 | 일동제약㈜ | 베시포비르 | 만성B형 간염치료제 | 17.05.15 |
| 27 | 올리타정 | 한미약품㈜ | 올무티닙염산염일수화물 | 표적 항암치료제 | 16.05.13 |
| 26 | 슈가논정 | 동아에스티㈜ | 에보글립틴 타르타르산염 | 경구용 혈당 강하제 | 15.10.02 |
| 25 | 시벡스트로주 | 동아에스티㈜ | 테디졸리드포스페이트 | 항균제(항생제) | 15.04.17 |
| 24 | 시벡스트로정 | 동아에스티㈜ | 테디졸리드포스페이트 | 항균제(항생제) | 15.04.17 |
| 23 | 자보란테정 | 동화약품㈜ | 자보플록사신 D-아스파르트산염 |
퀴놀론계 항생제 | 15.03.20 |
| 22 | 아셀렉스캡슐 | 크리스탈지노믹스㈜ | 폴마콕시브 | 골관절염치료제 | 15.02.05 |
| 21 | 리아백스주 | ㈜카엘젬백스 | 테르토모타이드염산염 | 항암제(췌장암) | 14.09.15 |
| 20 | 듀비에정 | ㈜종근당 | 로베글리타존 황산염 | 당뇨병치료제 | 13.07.04 |
| 19 | 제미글로정 | ㈜LG화학 (구. ㈜LG생명과학) |
제미글립틴타르타르산염 1.5수화물 |
당뇨병치료제 | 12.06.27 |
| 18 | 슈펙트캡슐 | 일양약품㈜ | 라도티닙염산염 | 항암제(백혈병) | 12.01.05 |
| 17 | 제피드정 | JW중외제약㈜ | 아바나필 | 발기부전치료제 | 11.08.17 |
| 16 | 피라맥스정 | 신풍제약㈜ | 피로나리딘인산염, 알테수네이트 | 말라리아치료제 | 11.08.17 |
| 15 | 카나브정 | 보령제약㈜ | 피마살탄칼륨삼수화물 | 고혈압치료제 | 10.09.09 |
| 14 | 놀텍정 | 일양약품㈜ | 일라프라졸 | 항궤양제 | 08.10.28 |
| 13 | 엠빅스정 | SK케미칼㈜ | 미로데나필염산염 | 발기부전치료제 | 07.07.18 |
| 12 | 펠루비정 | 대원제약㈜ | 펠루비프로펜 | 골관절염치료제 | 07.04.20 |
| 11 | 레보비르캡슐 | 부광약품㈜ | 클레부딘 | B형간염치료제 | 06.11.13 |
| 10 | 자이데나정 | 동아제약㈜ | 유데나필 | 발기부전치료제 | 05.11.29 |
| 9 | 레바넥스정 | ㈜유한양행 | 레바프라잔 | 항궤양제 | 05.09.15 |
| 8 | 캄토벨정 | ㈜종근당 | 벨로테칸 | 항암제 | 03.10.22 |
| 7 | 슈도박신주 | CJ제일제당㈜ | 건조정제슈도모나스백신 | 농구균예방백신 | 03.05.28 |
| 6 | 아피톡신주 | 구주제약㈜ | 건조밀봉독 | 관절염치료제 | 03.05.03 |
| 5 | 팩티브정 | ㈜LG화학 (구. ㈜LG생명과학) |
메탄설폰산제미플록사신 | 항균제(항생제) | 02.12.27 US FDA 허가 ('03.4.4) |
| 4 | 큐록신정 | JW중외제약㈜ | 발로플록사신 | 항균제(항생제) | 01.12.17 |
| 3 | 밀리칸주 | 동화약품공업㈜ | 질산홀뮴-166 | 항암제(간암) | 01.07.06 |
| 2 | 이지에프 외용액 | ㈜대웅제약 | 인간상피세포성장인자 | 당뇨성 족부 궤양치료제 | 01.05.30 |
| 1 | 선플라주 | SK케미칼㈜ | 헵타플라틴 | 항암제(위암) | 99.07.15 |
ref) 한국신약개발 연구조합
4. 국내 파이프라인 현황
2021년 한국제약바이오협회에서 조사한 299개 기업 중 파이프라인이 있는 회사는 193개로 총 1,477개가 진행중이다. 이중 상장기업수 116개사의 R&D 투자 비중은 10.7%이다.
유형별 파이프라인으로 합성신약 599개(합성신약, 개량신약, 제네릭 포함), 바이오신약 540개, 기타338개(천연물의약품, 융복합물질 및 코드화 등으로 분류가 어려운 후보물질)로 나타났다.
임상단계별로는 1상 266건, 2상 169건, 3상 116건 이며, 적응증별로는 암(317건), 대사질환(117건), 신경계통(146건), 감염성 질환(112건), 소화계통(79건)이 주로 이룬다. 현재 임상시험 현황을 알고 싶으면, 의약품안전나라에 '임상시험정보검색' 에서 단계별 현황을 상세히 조회 할 수 있다.
기업 규모별 파이프라인으로는 합성신약은 기존 전통 제약회사들이 주가 되어 대중견기업 375개 중소벤처사 224개 조사 되었다. 바이오신약은 투자를 받아 진행하는 VC형태로 주로 이뤄진 중소벤처(399개)에서 대중견기업(141개) 보다 높게 나왔다.
기업에서 단독으로 진행되는 파이프라인건도 있으나, 국내 또는 글로벌 파트너사와 협력하여 공동 진행 되는건도 있다. 의약품 특허 만료와 파이프라인의 축소로 위기를 겪고 있는 대형제약회사나 자사가 개발한 신약 후보물질을 상업화하기에는 역부족인 규모가 작은 중소벤처사 회사 모두에게 생존을 위한 전략으로 이를 라이센스/인아웃이라고도 한다.
<국내 파이프라인 현황 요약>
| 분류 | 항목 | 결과 |
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R&D 투자비중
(10.7%) |
매출액 | 20조 2060억원 |
| R&D투자금 | 2조 1592원 | |
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파이프라인수
(1,477개) |
합성신약 (합성신약, 개량신약, 제네릭) |
599개(41%) |
| 바이오신약 (생물학적제제, 세포치료제, 유전자치료제 등) |
540개(37%) | |
| 기타신약 | 338개(23%) | |
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임상 수
(68개사) |
임상3상 | 71개 |
| 임상2상 | 95개 | |
| 임상1상 | 152개 | |
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라이센싱 수
(181건) |
바이오신약 물질 | 58건 |
| 합성신약 물질 | 34건 | |
| 기타 물질 | 21건 | |
| 플랫폼 기술 | 48건 | |
| 플랫폼 AI등 | 20건 | |
| 대중견기업 | 81건 | |
| 중소벤처사 | 250건 |
ref) 한국제약바이오협회 2021
khidi 한국보건산업진흥원 제약산업정보포털에 들어가면 국내제약사의 기업정보 및 R&D동향을 알 수 있는데 국내제약회사의 경우 정보가 표기 되어있으나, 외자사(외국계 제약회사)의 경우 정보는 없어 해당 제약회사 홈페이지에서 확인이 가능하다.
5. 의약품 특허
의약품에 대한 특허권은 제약바이오업계의 신약 개발을 위한 경제적 동기를 부여하는 것 뿐만 아니라, 연구결과와 경제적 이익이 달려 있고 국가 보건의료분야에 대한 국가 경쟁력과 위상을 위한 권리 이기에 중요하다.
제네릭의약품의 제조 판매는 환자들에게 경제적부담을 줄여주는 효과는 있지만 컨텐츠IP와 같이 부가가치 창출 및 삶의 질을 높기 위해서는 의약품 개발과 특허가 중요하다.
의약품 지식재산권중 특허권을 부여받게 되면 존속기간 동안 관련 의약품 시장에서 특허권자(제조회사)의 독점적 권리가 인정 된다. 특허제도외 의약품의 발명내용이나 시험자료를 보호하기 위한 장치가 마련되어 있는데 '자료독점제도' 라고 부른다.
1984년 미국에서 시작하여, 87년 유럽, 95년 국내에서 도입등 각국에서는 최소10년 최장 12년 까지 연장할 수 있다. 특히, 국내에서는 2015년 허가-특허 연계제도(= 에버그리닝)를 통해 오리지널 약물 개발한 회사가 다른 회사의 시장을 진입을 막기 위해 가장 먼저 제네릭의약품 개발해 또다른 특허권을 행사하는 것이다.
5.1. 의약품 특허 종류
의약품 특허종류는 4가지 이며 물질특허, 제법특허, 용도특허, 개량특허로 나뉜다. 각각의 특허 종류에 맞게 개발되었으면 특허청에 특허출원을 위해 심사를 받게 된다.
<의약품 특허종류>
| 종류 | 내용 |
| 물질특허 |
조성물질이나 화학물질등 '특정한 물질'에 대한 특허
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| 제법특허 |
특정물질 생산을 위한 제조방법에 대한 특허
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| 용도특허 |
물질의 새로운 속성르 발견한 것에 대한 특허
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| 개량특허 |
이미 존재하는 발명을 기초로 기능 등을 개량한 것에 대한 특허
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의약품 특허 심사포인트는 ①산업상의 이용 가능한 발명, ②새로운 기술임을 입증, ③해당분야에서 통상을 지식을 가진 사람이 발명 할 수 있는것이 아닌것, ④명세서, 도면 요약서등 상세한 내용기재가 있다. 특허등록이 완료되면 출원자는 특허등록일로 부터 자신의 '특허권'을 주장할 수 있으나, 거절결정 또는 특허무효심판 재심을 특허심판원에 청구할 수 있다.
5.2. 의약품 특허 관련 Q&A
의약품의 경우 특허가 만료되면 많은 제약회사에서 관심을 가지게 되는데, 해당 질의응답 관련하여 식약처 의약품 정책과(043-719-2826)가 아닌 특허청 고객센터(1544-8080)에서 문의한 내용이다.
Q1. 의약품 특허기간은 얼마인가?
A1. 신청일로 부터 20년간 보호 받을 수 있다. 국내뿐만 아니라 대부분 국가에서도 20년간 보호받을 수 있다. 특허 존속기간 연장하게 되면 5년 동안 연장할 수 있다.
※ 특허청에 출원된 특허발명은 심사관의 심사를 거쳐 등록 여부가 결정되는데 등록이 되면 출원일로부터 20년간 독점배타적으로 실시할 수 있는 권리가 부여된다. 특허발명이 특허로써 등록되기 위해서는 신규성, 진보성, 산업상 이용 가능성을 구비하고 있어야 한다.
※ 특허존속기간연장 : 특허발명을 실시하기 위해서는 다른 법령의 규정에 의하여 허가를 받거나 등록 등을 하여야 하고, 그 허가 또는 등록 시 필요한 활성, 안전성 등의 시험으로 인하여 장기간이 소요되므로, 대통령령이 정하는 발명의 경우에는 그 허가 또는 등록으로 인하여 실시할 수 없었던 기간에 대하여 5년의 기간 내에서 당해 특허권을 연장할 수 있도록 한 것을 말함
Q2. 오리지널약[특허의약품, 신약]이 특허기간이 지나면 제네릭약(=카피약) 만든 회사가 로열티를 지불해야 할까?
A2. 지불하지 않아도 된다. 하지만 의약품 특허기간 내에는 제약회사의 신약 개발 노력을 보상하는 당연한 권리이다. 제네릭이 출시되면 특허권자의 독점이 사라지는데, 이는 경쟁을 조장하고 의약품 비용을 크게 감소시켜 더 많은 사람에게 혜택을 가기 위함이다.
Q3. 신약을 만들어 놓고 그러면 코카콜라 제조비법처럼 신청 안 하고 허가받고 판매하면 되지 않냐?
A3. 특허 신청하지 않고 판매해도 상관이 없다. 의약품은 신약을 만들어놓고 독점하게 판매되면 좋겠지만, 경쟁회사에서 특허 안 한 허점을 노려서 본인들이 신약이라고 특허 내버리면 권리 주장을 하지 못하게 된다.
특허청에서는 산업재산분야제도 내 강제실시제도 라는것이 있다. 강제실시권이란 정치적 또는 사회적 목적을 위하여 정부기관 또는 제3자에 의한 지식재산권의 사용을 허가하기 위하여 정부에 의하여 특허권자에게 부과되는 비자발적인 실시권 설정 계약을 말한다. 자국민 다수의 보건을 위협하는 질병을 치료하기 위하여 의약품 (의약품 생산에 필요한 유효성분, 의약품 사용에 필요한 진단키트 포함)을 수입 하고자 하는 국가(수입국)에 그 의약품을 수출할 수 있도록 특허발명을 실시할 필요가 있는 경우 강제실시 할 수 있다고 규정 하고 있다.
아직 국내 의약품 특허에 대한 강제실시를 시행한 경우는 없지만 득 보다 실이 많으므로, 오리지널 제조 회사는 본인들이 브랜드로 인한 인지도 향상 및 처방 선순위 할 수 있다는 장점이 있다.