시작은 미미했지만…"우리 경험 혁신신약 자양분"

• 국산 신약개발 히든 히어로, 그들은 지금도 뛴다

[창간특집 - 국산 신약개발 히든히어로]

우리나라는 20개의 국산신약을 보유하고 있다.

99년 SK케미칼의 위암치료제 '선플라주'로 시작된 국내 개발신약 역사는 작년 당뇨병치료제 '듀비에(종근당)'가 허가를 받으면서 15년만에 20개라는 성적표를 남기고 있다.

전체 의약품 시장 규모가 19조원 수준으로, 삼성전자 1년 영업이익(36조)의 절반을 조금 웃도는 국내 제약산업이 15년만에 20개의 신약을 만들었다는 것은 놀라운 일이 아닐 수 없다. 하지만 우리나라 신약들은 돈 안 되는 신약, 외국을 모방한 신약이라는 비아냥섞인 수식어도 따라다니는게 사실이다. 실제로 국내에서 만든 신약들은 미미한 해외실적은 제쳐두더라도 국내에서도 100억 이상 매출을 올리는 제품이 다섯 손가락에 꼽힐 정도다.

그런데 글로벌 제약사의 평균 신약개발 소용비용 1조원의 50분의 1도(약 200억) 안 되는 투자로 15년만에 20개 성적을 남겼다면 분명 비교우위 지점도 있을 것이다.

그 중심에는 역시 한국의 우수한 인재들이 있다. 많지 않은 인력과 상대적으로 적은 투자라는 열악한 환경 속에서도 밤낮으로 열정을 아끼지 않은 인재들이 있었기에 좋은 결과물이 나올 수 있었다.

우리는 잘 알려지지 않은 이들의 이야기에 귀를 기울여봤다. 국산 신약 개발의 진정한 히어로는 바로 이들이기 때문이다.

"검토물질만 수백여개, 그래도 럭키했던 슈펙트" (슈펙트 주역 이공열 수석연구원)

이공열 수석연구원

국산 표적항암제 '슈펙트' 개발의 주역인 이공열(47) #일양약품 수석연구원은 사실 신약개발을 위해 입사하지 않았다.

97년 입사한 그는 당시 회사의 신규사업 프로젝트였던 반도체 원료물질 제조 연구를 맡았다.

하지만 수익성이 없다는 판단에 사업이 중단됐고, 화학을 전공한 그는 제네릭약물 합성연구에 투입됐다.

그러다 회사가 신약개발에 눈을 돌리면서 2001년부터 표적항암제 개발에 뛰어들기 시작했다. 당시 경쟁이 치열하지 않은 항암제를 모색한 회사는 백혈병치료제 글리벡을 타깃으로 한 신약개발에 몰두했다.

이 연구원은 물질탐색부터 동물실험까지 동료 연구원들과 동고동락하며 열정을 쏟았다.

가장 고비였던 순간은 역시 동물실험. 시험관에서는 괜찮았던 물질이 동물실험에만 넘어오면 고배를 번번이 마셨다.

특히 흡수가 잘 안 됐다. 그래서 염도 붙여보고, 입자를 가늘게도 해봤지만 소용이 없었다.

결국 신나노 화학을 이용하면서 실마리를 풀 수 있었다. 흡수가 해결됐지만 이번엔 독성 문제가 대두됐다.

물질이 번번이 실패할때마다 술로 아픔을 달랬다는 이 연구원은 "신약개발은 인내심이 필요한 작업"이라며 "수백개의 물질들을 시험했지만, 슈펙트는 그래도 럭키한 거였다"고 지금은 담담하게 말했다.

슈펙트의 성공 밑거름에는 이전 허가받은 국산 항궤양신약 놀텍 개발 노하우가 한몫했다.

놀텍 개발 연구원들은 지금은 거의 남지 않았지만, 당시 개발 과정을 통해 연구 시스템이 구축될 수 있었다.

이 연구원은 "놀텍이 있었기에 각자 역할에 맡는 조직이 구성됐고, 일처리 시스템이 만들어졌다"며 "이제는 연구원들이 신약연구를 진행하면 어떤일부터 시작하고, 무슨일을 해야 하는지 다 알고 있다"고 전했다. "비행만 18시간, 말라리아 땅 아프리카를 뚫어라" (피라맥스 주역 천정갑 이사)

천정갑 이사

2009년 말라리아신약 피라맥스 총괄책임자로 임명된 천정갑(58) #신풍제약 이사는 요즘 아프리카에서 더 많은 시간을 보낸다.

천 이사의 주된 임무는 피라맥스를 현지 국가에 등록하는 일이다.

말라리아가 아프리카나 아시아 등 빈곤국가에서 많이 발생되기 때문에 한달에 한번은 해당 국가로 출장을 떠난다.

최근 1년반 동안은 거의 서아프리카 지역에서 지내다시피했다. 오랜 비행시간은 환갑을 앞둔 그를 괴롭혔다.

천 이사는 "한국에서 두바이까지 9시간 반, 또 서아프리카 지역까지 9시간을 꼼짝없이 비행기에서 보내야 했다"며 "한번 나가면 거의 2주동안 5~6개국을 돌고 오는데 아찔 아찔하다"고 말했다.

해외 등록의 승패는 현지 에이전트 발굴에 달려 있다.

낯선 아프리카 땅에서 생소한 언어와 아는 사람 하나 없었지만 물어물어 에이전트를 찾아다녔다.

또 질병통제를 담당하는 정책당국자부터 WHO의 지역정책 담당, 약을 공급하는 글로벌 펀드 및 비정구 기구, 그외 지역에서 활동하는 저명한 학자들을 만나 설득하고 또 설득했다.

그래도 말라리아치료제가 꼭 필요한 나라들이기 때문에 피라맥스에 대한 반응은 좋은 편이다.

피라맥스는 연내 아프리카와 아시아 약 10개국에서 승인이 예상되고 있다. 또 15개국에서는 등록심사가 진행 중이다. 한국을 포함해 4개국에서는 이미 허가를 받았다. 천 이사는 또 부르키나파소, 말리, 기니에서 유럽위원회가 주도하는 임상지원 프로그램 업무도 맡고 있다. 이 프로그램에는 신풍제약말고도 기존 말라리아치료제를 판매하고 있는 노바티스, 사노피 등 다국적제약사들도 참여하고 있다.

그는 피라맥스의 해외 성과에 대해 "아직 만족하기에는 이르다"며 "신풍제약이 세계 1위의 항말라리아제 공급자가 될 수 있도록 열심히 뛰어다니겠다"는 포부를 밝혔다.

"530번째 물질, 최고의 발기부전신약을 선물하다" (엠빅스 주역 김재선 신약1팀장)

김재선 팀장

국산 발기부전신약 엠빅스의 후보물질 이름은 SK-3530이었다.

3530이라는 코드명에서 3은 #SK케미칼에서 세번째로 착수한 신약 개발 프로젝트라는 것이고, 530은 530번째로 합성한 물질이라는 의미이다.

그렇다. 엠빅스가 있기 전까지 무려 529개의 실패작이 있었다.

김재선(47) SK케미칼 신약1팀장은 개발을 착수한 98년부터 상업화 완료 시점까지 엠빅스 프로젝트에 참여했다.

SK케미칼 연구진은 당시 유일한 발기부전치료제였던 비아그라보다 부작용이 적은 약을 만드는데 목표를 뒀다.

비아그라는 발기부전에 관여하는 PDE5라는 효소 외에도 다른 효소들에게도 작용할 수 있어 심혈관 질환 가능성, 두통, 안면홍조, 소화불량 같은 부작용이 존재했다.

연구진은 PDE5에 대한 활성과 다른 효소들에 대한 선택성을 동시 평가하며 개발 후보물질을 찾는데만 3년을 할애했다. 이 과정에서 모두 600여종의 신규 화합물이 탄생했다.

문제는 역시 동물실험이었다. 실험용 쥐에 경구 투여했을 때 약물의 체내 흡수 농도가 너무 낮아 좌절한 적이 한 두번이 아니었다.

김 팀장은 "약물의 경구 투여 흡수율을 높이기 위해 여러가지 연구들, 이를테면 전구약물 설계 등 다양한 실험을 시도했지만 결과는 만족스럽지 않았다"며 "계속된 실패로 연구를 계속 이어가야 하는지 고민을 하기도 했다"고 말했다.

위기의 시점에 기회는 찾아왔다. 기존 비아그라의 핵심 골격 성분을 유사한 성분으로 대체하고 각각의 치환기를 최적화해 설계하면서 비로소 필요충분 조건을 만족시키는 개발 후모물질 SK-3350이 탄생된 것이다.

SK-3530은 비아그라보다 효능은 우수하면서 부작용은 적은 결과를 나타냈다.

SK케미칼 연구진은 보안을 유지하기 위해 임상 전 동물투여를 통해 안전성을 알아보는 전임상 시험을 위한 대량합성도 맡았다.

전임상 일정에 맞춰 킬로그램 스케일의 합성을 하다보니 신약팀 실험실은 실험실인지 공장인지 분간이 안 갈 정도였다.

김 팀장은 "당시 발기부전 치료제에 대한 관심이 워낙 많다보니 실험실로 물질을 복용하겠다는 지원자들도 많이 찾아왔다"며 "아직 임상도 착수하지 않은 물질이기 때문에 안전성을 이유로 이들을 돌려보내는 일도 쉽지 않았다"고 당시 상황을 흐뭇하게 전했다.

98년 개발에 착수해 10여년만인 2007년 허가받은 엠빅스는 선플라에 이은 SK케미칼의 두번째 합성신약으로 등극했다.

이제는 시간이 흘러 당시 후보물질 탄생에 기여한 연구진 8명 가운데 김 팀장은 회사에 남은 몇 안 되는 인력 중 하나다.

김 팀장은 "허가를 받았을 때 느꼈던 희열을 아직 잊지 못한다"며 "엠빅스를 계기로 현재는 다양한 신약 연구에 몰입할 수 있게 됐다"고 말했다.

"9년만에 신약 결실, 신약개발 최적화 지휘" (제미글로 주역 김정애 제품개발1팀 부장)

김정애 부장

국내 첫 DPP-4 계열의 당뇨치료신약인 '제미글로'는 신약 연구분야에서 경험과 기술력을 갖춘 #LG생명과학에게도 쉽지 않은 도전이었다.

당시 개발 책임자로 근무했던 김정애(48) 제품개발1팀 부장은 "개량신약이나 제네릭같이 참고할 수 있는 자료나 프로세스가 전혀 없이 무엇이든 최초로 해야 한다는 점이 우리를 괴롭혔다"고 말했다.

특히 공동으로 개발이 진행됐던 팩티브와 달리 개발, 임상, 허가, 등록 등 전 과정을 회사가 단독으로 진행했기 때문에 그만큼 부담감도 컸다.

하지만 제미글로는 예상을 깨고 다른 신약에 비해 빠른 개발속도를 보였다. 2003년 연구가 시작돼 2005년 전임상시험에 진입했고, 2006년 임상1상 진입, 2007년 임상2상 진입, 2009년 임상 3상 진입, 2012년 품목허가까지 9년만에 결과물을 얻었다.

김 부장은 "보통 신약개발 기간이 12년에서 15년이 걸린다는 점을 감안할 때 제미글로는 조금의 지연도 없이 획기적으로 개발기간을 단축했다"며 "빠른 연구개발도 한몫했지만, 그 과정에서 효율성과 최적화를 보이도록 노력한 점이 주효했다"고 말했다.

해외시장 개척도 개발 책임자로서 신경을 써야 하는 분야였다. 제미글로는 개발기간 단축과 더불어 기술수출 2건이 실적의 성과도 안았다. 제미글로는 대한민국 19번째 신약, 당뇨병치료제로서는 첫번재 신약으로 탄생됐다. 국내뿐만 아니라 해외시장에서 국산 당뇨병신약으로서 명성을 떨치고 있다.

김 부장은 "허가 등록이 완료됐다는 소식을 들었을 때는 사실 실감이 나지 않았다"며 "막상 제품을 직접 손에 쥐고보니 가슴이 두근두근거렸다"고 당시를 회상했다.

그녀는 "남들이 쉽게 경험하지 못하는 신약개발이라는 성과를 달성해 기쁘고 자랑스럽다"며 "국내 제약사들이 다국적사에 비해 연구개발 인프라나 환경 등에서 부족하지만 지금처럼 R&D에 매진한다면 조만간 세계에서 두각을 나타내는 제약사가 나오리라 생각된다"고 덧붙였다.