[데일리팜=노병철 기자] 동물을 대상으로 약효를 시험하는 전임상과 인체 대상 약물 안전성과 유효성을 평가하는 임상 간의 불일치(gap)는 신약 개발 과정에서도 난제로 꼽힌다.

비임상시험을 통과한 10개 약물 중 9개가 임상시험에서 실패할 정도로 어렵기 때문이다.

이러한 어려움을 해소하기 위해서는 중개임상연구(traslation clinical research) 또는 중개의학(Translational Medicine) 역량 강화가 필수다.

중개임상연구를 통해 신약후보물질 발굴부터 동물실험까지를 일컫는 R(research)단계에서 임상시험부터 품목허가까지인 D(development)단계 진입의 어려움을 극복할 수 있어서다.

실제 지난 2003년 미국 국립보건원(NIH)은 국가 핵심 의료 연구·개발(R&D) 전략으로 중개임상연구를 제시한 바 있다.

R&D 비용 증가와 동물실험 실효성, 윤리적 이슈까지 제기되면서 전 세계적으로 이를 해결하기 위한 제약사들의 움직임이 활발해지고 있다.

임상 성공 가능성을 높이고 윤리적으로도 문제가 적은 중개임상 연구방법을 찾기 위해 노력해온 JW중외제약은 ‘인공 장기’로 불리는 오가노이드를 비롯해 제브라피쉬(Zebra Fish) 등을 활용하며 차별화된 전략으로 중개임상 경쟁력을 강화하고 있다.

JW중외제약은 지난 4월 제브라피쉬 모델 전문 비임상시험기관인 제핏과 업무협약(MOU)을 체결했다.

제브라피쉬 모델을 활용해 자체 신약후보물질의 적응증 확장과 신규 혁신신약 과제 비임상 연구를 진행하기 위해서다.

열대어류인 제브라피쉬는 인간과 유전적 구조가 80% 이상 유사해 포유류 실험을 대체할 수 있는 비임상 중개연구 모델로 주목받고 있다.

제브라피쉬를 비임상(동물실험)에 활용할 경우 비용을 포유류 대비 10분의 1 수준으로 절감할 수 있으며 적은 약물로 더욱 신속하게 결과를 도출할 수 있어 연구기간 단축에도 도움이 된다.

또 기존 포유류 실험과의 일치율도 최대 91%에 달하는 데다 임상2상 기준 성공률을 21.1% 높일 수 있다.

이에 노바티스(Novartis), 화이자(Pfizer), 로슈(Roche) 등 글로벌 빅파마들은 약물 타깃과 유효성, 안전성 검증 과정에서 제브라피쉬 모델을 광범위하게 활용하고 있다.

국내의 경우 연구기관을 중심으로 제브라피쉬를 활용한 중개임상 연구가 진행되고 있지만 제약·바이오기업에서의 활용은 미미한 실정이다.

특히 제핏은 국내 유일 제브라피쉬 비임상시험기관으로 다양한 평가모델을 보유하고 있을 뿐만 아니라 제브라피쉬 유전자 변형 모델 제작도 가능해 희귀질환에 대한 약물 유효성 평가도 가능하다.

JW중외제약이 중개임상 R&D 분야에서 주목받는 이유는 차별화된 전략과 기술력으로 경쟁력을 강화하고 있기 때문이다.

지난해 5월에는 오가노이드사이언스와 비임상 중개연구 플랫폼 구축에 나서며 R&D 경쟁력을 강화했다.

‘오가노이드(Organoid)’는 '장기(organ)'와 접미사 '유사한(oid)'의 합성어로 줄기세포를 인체의 장기와 유사한 구조로 배양·재조합한 장기유사체다. 오가노이드 활용 시 제브라피쉬와 동일하게 동물실험을 대체할 수 있는 데다 임상 전에 결과를 예측할 수 있어 신약후보물질의 안전성과 유효성을 효과적으로 판단할 수 있다.

이를 통해 JW중외제약의 신약연구센터와 C&C신약연구소, JW크레아젠 등 그룹 R&D 조직은 오가노이드사이언스와 공동연구를 진행해 신약 파이프라인을 강화한다는 계획이다.

JW중외제약은 오가노이드를 비롯해 제브라피쉬 등 비임상 연구 분야의 신기술을 선제적으로 도입해 임상 성공률을 높이고 적응증 확대, 신약 후보물질 발굴 등에도 성과를 낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.


한편 최근 미국 정부는 신약 허가 시, 동물실험 의무화를 선택제로 전환해 제약바이오기업들이 설치류·영장류에 대한 전임상을 진행하지 않아도 신약허가를 받을 수 있게 식품의약품법을 개정했다.

관련법의 개정으로 80년 만에 의약품 안전성, 유효성 확인을 위해 필수로 거쳤던 동물실험을 하지 않고도 미국식품의약국(FDA)에 신약 허가신청이 가능해졌다.

법 개정 배경에는 동물실험이 인체실험의 안전성과 효율성을 담보하지 못한다는 꾸준한 지적과 최근 동물복지 인식이 강해진 영향이 주효했다.

아울러 제약바이오기업들은 매년 동물실험을 진행해왔지만 임상시험에 들어간 신약 후보물질 90%는 실패를 했던 실정이다.

이번 개정안에 명시된 동물실험 대체 방법은 '세포 기반 어세이(assays)' '조직 칩 및 미세생리시스템' '컴퓨터 모델링' '기타 바이오프린팅' 등의 비인체 또는 인체 생물학 기반 시험방법 등이다.