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[창간 12주년 기획] 신약 개발 가장 많은 ‘대웅제약’...AI 활용, 글로벌 빅파마 도약

독자적 AI 신약개발 시스템 ‘데이지’ 오픈...신규 화합물질 발굴
엔블로정펙·수클루정·이지에프 외용액 등 3가지 신약 보유

  • 기사입력 2024.02.25 09:00
  • 최종수정 2024.02.25 10:26

우먼타임스 = 심은혜 기자

제약산업은 국가가 전략 산업으로 육성해야 하는 필수 분야다. 제약 주권과 국가 경제에 파급력이 큰 필수 의약품을 자체 개발하고 생산하는 것은 의료 비용을 넘어 사회적 비용을 경감시킬 수 있어 매우 중요하다. 이에 제약기업들은 블로버스터급 신약 개발에 사활을 걸고 있다. 글로벌 경쟁력 강화와 기업의 막대한 고부가가치를 창출할 수 있기 때문이다. 이에 각 제약사별로 신약 개발 현황과 보유 신약에 대해 살펴본다. -편집자주- 

약사법에 따르면 신약은 ‘이미 허가된 의약품과는 화학구조나 본질 조성이 전혀 새로운 신물질 의약품 또는 신물질을 유효성분으로 함유한 복합제제 의약품으로서 식품의약품안전처장이 지정하는 의약품’을 말한다. 

한국과학기술기획평가원에서 발간한 연구보고서에 따르면 신약은 크게 일반 신약과 개량신약, 바이오시밀러, 공통기반기술 등으로 분류된다. 개량신약은 기존 허가 의약품 대비 안전성이나 유효성 등이 개선되는 등 기술 진보성이 인정된 의약품이다. 

바이오신약에 대한 개량신약은 바이오베터라고 하는 반면, 기존 바이오신약의 복제의약품은 바이오시밀러라고 하며 동일한 물질이라고 하더라고 합성의약품과 달리 별도로 생물학적 동등성 등 입증이 필요해 별도로 분류하고 있다. 

대웅제약 전경.
대웅제약 전경.

한국신약개발연구조합에 따르면 화합물 신약, 바이오신약 기준으로 지금까지 출시된 국내 개발 신약은 총 36종이다. 신약 개발사 중 대웅제약은 동아에스티와 더불어 가장 많은 신약을 개발했다. 대웅제약은 현재 엔블로정, 펙수클루정, 이지에프 외용액 3가지 신약을 보유하고 있다.

◇ 대웅제약의 첫 번째 신약 ‘이지에프 외용액’

국산 신약 2호 이지에프 외용액은 살이 썩어들어 가는 당뇨병의 가장 무서운 합병증인 ‘당뇨병성 족부궤양 치료제’다. 인체 내 존재하는 상처치유물질인 이지에프(EGF)를 생명공학 기술을 이용해 의약품화 한 것으로, 상처 부위에 투여 시 새살이 돋아나는 것을 도와준다. 

핵심 기술은 단백질 분비 발현 기술을 이용해 인체 내 존재하는 EGF와 동일한 구조와 활성을 지닌 EGF를 생산하는 것이다. 대웅제약에 따르면 세계 처음 EGF를 생명공학기술로 대량 생산해 의약품화하는데 성공했다. 

대웅제약이 이지에프를 개발했을 당시, 미국과 일본의 주요 생명공학 기업들도 EGF 연구를 진행해 왔지만 인체내 EGF와 동일한 EGF를 만들어 내는데 실패했다. 또 순도나 활성이 매우 낮아 극히 제한적인 약효만 발휘하고 생산량 또한 너무 적어 경제적이지도 못했다.

대웅제약의 EGF 제조 기술은 지난 1995년 생명공학 분야의 세계적인 권위지 Biofutur(프랑스)에 주목받는 유전공학 신기술로 소개되었으며 1997년에는 정부로부터 특허기술상을 수상함으로써 기술의 우수성을 인정받았다. 

더불어 미국, 유럽, 일본에서 특허를 획득했고 EGF 외용액 조성물은 미국, 유럽, 일본, 캐나다, 중국, 러시아, 브라질, 멕시코, 인도네시아 등 총 16개국에 특허를 등록했다.

EGF는 당뇨성 궤양 이외에 화상, 욕창, 성형 수술, 노화방지를 위한 화장품 등의 용도로 적응증을 점점 넓혀가고 있다. 지난 2010년에는 피부의 상처 및 궤양의 보조적 치료제인 이지에프 새살연고를 발매했다. 

펙수클루 제품사진.(대웅제약)
펙수클루 제품사진.(대웅제약)

◇ 출시 1년 6개월 만에 24개국 진출하는 ‘펙수클루’

대웅제약의 두 번째 국산 신약 34호 펙수클루(주성분: 펙수프라잔염산염)는 PPI 제제의 단점인 느린 약효 발현, 식이 영향 등을 개선한 P-CAB 계열의 차세대 위식도역류질환 치료제다. 지난 2022년 7월 출시 이후 탁월한 효과 및 안전성을 인정받으며 국내는 물론 해외 시장에서도 꾸준히 주목받고 있다. 

위식도역류질환 치료제 중 반감기가 최대 9시간으로 가장 길어 약효가 오래 지속되고 야간산분비로 인한 증상 개선 효과가 우수한 것이 특징이다. 식사 여부와 관계없이 1회 1정만 복용하면 돼 편의성이 높고 △빠른 약효 발현 △신속하고 우수한 증상 개선 △야간산분비로 인한 증상 개선 △복용 편의성 △낮은 약물 상호작용 및 약효의 일관성 등의 강점을 갖고 있다.

펙수클루 글로벌 진출 현황.(대웅제제약)
펙수클루 글로벌 진출 현황.(대웅제제약)

이런 강점으로 출시 1년 6개월 만에 24개국에 진출했다. 올해 2월 기준으로 펙수클루가 출시된 나라는 한국과 필리핀 2개국이다. 멕시코, 에콰도르, 칠레 중남미 3개국은 품목허가를 받아 올해 현지 출시 준비를 진행 중이며 중국, 사우디아라비아 등 13개국에는 품목허가를 신청한 상태다. 인도, 아랍에미리트 등 수출계약을 맺은 6개 나라를 합치면 총 24개국이다.

전 세계 항궤양제 시장 규모는 약 21조원이다. 펙수클루 도입 또는 도입을 추진 중인 24개국의 시장 규모는 8조4000억원으로 전 세계시장의 약 40%를 차지한다. 

엔블로.(대웅제약)
엔블로.(대웅제약)

◇ 국내 최초 SGLT-2 당뇨병 신약 ‘엔블로’ 

지난해 5월 정식 출시된 국산 36호 신약 엔블로정(성분명:이나보글리플로진)은 SGLT-2(sodium glucose cotransporter 2, 나트륨-포도당 공동수송체 2) 억제제 계열 당뇨병 치료제다. 

기존의 동일 계열 치료제의 30분의 1에 불과한 0.3mg 만으로도 동등 이상의 우수한 혈당 및 당화혈색소 강하 효과와 안전성을 입증받았다. 체중, 혈압, 지질 등 심혈관 위험 인자 개선 효과도 확인했으며 한국인을 대상으로 풍부한 임상 데이터를 확보하고 있다. 적응증은 △단독요법 △메트포르민 병용 요법 △메트포르민과 제미글립틴 3제 요법 등 3가지다.

SGLT-2 억제제 계열 당뇨병 치료제는 혈당강하 효과뿐 아니라 심혈관, 신장 질환 이점부터 체중 감량, 혈압 강하 효과도 있다. 이에 글로벌에서 차세대 치료제로 평가받고 있는 가운데 대웅제약이 국내 제약사 중 최초로 국산화에 성공했다. 

이 같은 강점으로 제네릭 출시로 경쟁이 과열된 당뇨병 치료제 시장에서 차기 블록버스터 국산 신약으로 이목을 끌고 있다. 

특히 엔블로는 시장에 선보인 지 한 달 만에 메트포르민을 더한 2제 복합제 ‘엔블로멧서방정0.3/1000밀리그램’(이하 엔블로멧)의 허가 승인을 획득하고, 지난해 11월 정식 출시했다. 이는 국산 36호 신약 엔블로정의 국내 출시 후 6개월 만의 성과다. 오리지널 개발 제약사들의 SGLT-2 억제제 계열 단일제-복합제 출시 간격이 대개 1년 이상이었던 것을 감안하면 압도적으로 빠른 속도다. 

더 나아가 대웅제약은 당을 배출하고 분해하는 두 기전을 함께 가진 ‘1+1 당뇨병 치료 복합제’인 제미글로 복합제(DWJ1563)를 개발 중이다. 임상 1상을 통해 병용요법과 생물학적 동등성 확보했다. 

대웅제약 연구원이 AI 신약개발 시스템으로 통해 신약 후보 화합물질을 탐색하고 있다. (대웅제약)
대웅제약 연구원이 AI 신약개발 시스템으로 통해 신약 후보 화합물질을 탐색하고 있다. (대웅제약)

◇ 신약개발 위한 AI 시스템 구축

한국보건산업진흥원 자료에 따르면 신약개발은 평균 15년이 걸리고 통상 1만여개 후보물질 중 단 1개만이 성공하는 것으로 나타났다. 

처음 신약 후보물질을 찾는데 평균 5년, 임상시험에 들어가는 후보물질을 추리는데 2년, 여기서 의미 있는 물질 1개를 발견하고자 임상 1상, 2상, 3상을 거치는데 6년이 추가로 걸린다. 더 나아가 글로벌 진출을 위해 미국 FDA 승인받으려면 또 2년이 걸린다. 

그러나 AI 기술을 적용할 경우 개발 기간은 7년, 평균 2~3조원이 투입됐던 비용은 약 6000억원으로 절감할 수 있다는 전망이다.

이에 대웅제약은 신약개발에 즉각 활용할 수 있는 주요 화합물 8억 종의 분자 모델을 전처리를 거쳐 자체 데이터베이스화하고 이를 재료로 신약 후보물질을 발굴해내는(Drug Discovery) 독자적 AI 신약개발 시스템 ‘데이지’(DAISY, Daewoong AI System)를 오픈했다. 

일종의 웹 기반 ‘AI 신약개발 포털’로서 신규 화합물질을 발굴하고 약물성까지 빠르게 예측할 수 있다. 이른바 ADMET 연구까지 AI로 가능하게 했다. ADMET는 Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion, Toxicity의 앞 글자를 따온 것으로 화합물질의 흡수, 분포, 대사, 배설, 독성 등 약물성을 파악하는 연구 단계다.

대웅제약 연구원들은 AI 신약후보 탐색 툴 ‘AIVS’를 사용하면서 불과 몇 달 만에 가시적인 성과들을 내고 있다. 비만과 당뇨, 항암제 분야의 성과 외에 단백질 분해제 개발에서도 의미 있는 성과를 도출하고 있고 항체 설계와 안정성 평가를 동시에 진행해 연구자들의 시행착오를 획기적으로 줄이고 있다.

대웅제약은 펙수클루와 엔블로 등 자체 개발 신약을 중심으로 2030년까지 글로벌 매출 1조원 달성을 목표로 삼았다. △신속한 글로벌 품목허가(Efficiency), △동시다발적 신약 라인업 확충(Extension), △AI를 도입한 국내 유일 4단계 스마트팩토리의 압도적인 생산 우수성(Excellence) ‘3E 글로벌 초격차 전략’을 바탕으로 국내 1위 제약사이자 글로벌 빅파마로 도약한다는 전략이다. 

이와 더불어 R&D 역량을 토대로 AI를 적극 활용해 현재 진행 중인 다양한 ‘차세대 신약 개발’의 효율성과 생산성을 혁신적으로 높여 글로벌 빅파마 도약을 위한 미래 성장동력을 확대해 나갈 계획이다. 

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