미래의 의료 패러다임은 개인 맞춤형 의약품을 중심으로 '정밀의료'로 전환될 것이라는 분석이 나왔다. 가장 적합한 사업구조가 준비된 업체로 녹십자, 유한양행, 셀트리온이 꼽힌다.
25일 한화투자증권의 '파마(Pharma) 3.0: 의료패러다임의 미래'라는 보고서에 따르면 의료 패러다임의 미래는 'Pharma 3.0'으로 규정된다. Pharma3.0 시대에는 개인 유전체정보 인프라 구축 및 빅데이터 분석 등 기술적인 진보가 예상된다.
김형수 한화투자증권 연구원은 "환자의 개인별 특성에 맞춰 예방 및 치료를 진행하는 과정으로 치료의 개념이 정밀의료로 전환될 것"이라며 "정밀의료는 개인의 유전체분석을 바탕으로 건강정보, 생활정보를 종합적으로 분석해 질병의 예방, 발견, 진단, 치료, 건강관리까지 통합된 서비스를 제공할 것"이라고 전망했다.
Pharma 3.0의 핵심은 바이오마커, 동반진단, 표적치료 3가지다. 바이오마커란 정상적인 생물학적 과정 및 발병과정으로 인한 변화와 치료적 개입에 대한 약물 반응 등을 평가하는 지표다. 생리학적 특성을 지닌 생체물질로 객관적인 측정이 가능해야 한다.
바이오마커는 신약개발, 전임상·임상시험, 진단·스크리닝, 임상관리에 사용된다. 2011년부터 2020년까지 미국 FDA에 신고, 실시된 임상시험에 따르면 바이오마커를 기반으로 한 신약개발의 경우 임상 1상에서부터 허가까지 확률이 15.9%다. 바이오마커가 없는 경우(7.6%) 보다 2배 이상의 높은 확률을 보였다.
동반진단은 환자의 치료에 적절한 표적 의약품을 사용하기 위해 약물의 반응성 및 안전성을 미리 예측하는 검사를 말한다. 이러한 검사 시스템을 체외동반진단기기(IVD-CDx)라고 한다. 현재 표적의약품의 연구개발에 있어서 환자 선별을 위해 체외동반진단기기와 시약들이 개발되고 있다. 이와 함께 표적의약품(Drug Targets)이 동시에 개발되고 있다.
표적치료제는 바이오마커와 동반진단으로 도출된 특정 표적에 약효를 발휘한다. 현재 표적치료제는 대부분 항암제로 구성이 되어 있다. 표적항암제는 암유전학과 암세포의 신호전달 물질 기반으로 개발된 암세포 특이적(Specific) 치료제를 말한다. 암세포의 증식, 물질대사, 사멸에 관련된 신호전달 과정을 규명해 대상으로 삼는다.
Pharma 3.0 업체별 평가표./사진=한화투자증권
한화투자증권이 Pharma 3.0의 기술과 주요 특징으로 커버리지 7종목(녹십자·유한양행·셀트리온·보령제약·종근당·대웅제약·삼성바이오로직스)을 평가한 결과 미래 의료 패러다임에 가장 적합한 사업구조를 준비한 업체는 녹십자로 나타났다. 2위 유한양행, 3위 셀트리온 순이었다.
김 연구원은 "녹십자는 자회사 및 관계사를 통해 유전자 진단, 전자의무기록업체, 세포치료제, 표적치료제 등을 보유하고 있다"면서 "녹십자엠에스의 진캐스트 투자로 지난해 액체생검사업을 확장했고 상피세포성장인자 수용체(EGFR) 타겟 표적항암제(GC1118)를 개발했다"고 설명했다.
유한양행은 유관사업을 진행하고 있는 바이오벤처들에 투자를 하면서 공동개발, 사업권 이전 등의 다양한 형태로 정밀의료시대를 준비하고 있다.
김 연구원은 "2015년 7월 오스코텍 자회사 제노스코로부터 도입한 비소세포폐암 치료제 ‘레이저티닙’의 임상데이터가 오는 6월 ASCO(미국임상종양학회)에서 발표할 예정"이라며 "바이오의약품도 면역항암제(이뮨온시아, 브릿지바이오, 굳티셀), 바이오베터(제넥신), 항체신약(파맵신) DNA백신(에스엘백시젠) 등 다양하게 협업하고 있다"고 분석했다.
셀트리온은 바이오의약품 중에서도 제품 및 상품의 매출비중이 76%로 용역서비스(14%)에 비해 높은 비중을 차지한다. 지난해 주요 품목별 매출비중은 셀트리온의 해외 유통을 담당하는 자회사 셀트리온헬스케어를 기준으로 트룩시마가 48%, 렘시마(IV, SC)가 40%를 차지한다.
바뀐 의료 패러다임에서도 바이오의약품은 더 성장할 전망이다. 김 연구원은 "연구개발 중인 바이오의약품이 증가하고 있고 임상성공확률이 높아 승인되는 신제품도 늘고 있다"면서 "블록버스터 항체의약품의 특허만료로 바이오시밀러가 확대되고 바이오의약품 CMO(위탁생산)과 CDMO(위탁개발생산)가 성장하기 때문"이라고 설명했다.
'크론병'에 자신있던 '스텔라라'‥'휴미라' 효과는 못 넘어
직접비교임상, 효과는 통계적 유의성 못넘어‥그러나 '장기적' 접근면에서 높은 평가
얀센의 '스텔라라(우스테키누맙)'는 크론병(Crohn's disease, CD)에 최초의 인터루킨 억제제로 사용되기 시작했다.
인터루킨(IL)-12와 IL-23의 신호전달 경로를 동시에 차단하는 스텔라라의 기전은 크론병에 탁월하게 반응하면서, 완전 관해, 장기적 효과, 안전성에 있어 좋은 평가를 받고 있다.
이에 따라 스텔라라는 빠르게 중등도에서 중증의 크론병 환자의 1차 치료제로 가이드라인에 반영된 상태다.
하지만 SEAVUE 임상에서 스텔라라는 휴미라(아달리무맙)의 효능을 넘지 못했다. SEAVUE 임상에는 이전의 생물학적 치료를 받지 않은 18세 이상의 성인 크론병 환자가 등록됐다.
스렐라라와 휴미라를 직접비교(head-to-head)한 결과, 52주 차에 스텔라라 투여군 64.9%가 임상적 관해(clinical remission)에 성공한 반면, 휴미라 투여군은 61%였다. 수치 차이는 있지만 통계적으로 유의한 수준은 아니었다.
또 16주 차까지 휴미라 투약군이 스텔라라보다 약 3% 더 많은 임상적 관해를 보였다. 내시경적 관해(endoscopic remission)에서도 휴미라가 더 뛰어났다.
그러나 J&J는 스텔라라의 '장기적' 효과와 안전성을 강조하고 있다.
크론병은 '장기간 치료'가 기본이다. 크론병 환자는 평균적으로 약 60년 동안 치료가 필요하다고 알려져 있다.
이런 맥락에서 SEAVUE 임상에서 스텔라라 환자군은 6.3%, 휴미라 환자군 11.3%가 부작용으로 치료를 중단해야 했다.
이외에도 앞서 스텔라라는 UNITI-1 임상으로 한 가지 이상의 TNF-α 억제제에 충분한 반응을 나타내지 않거나 내약성이 없는 크론병 환자에서 효과를 입증했다.
UNITI-2 임상 연구는 스테로이드 또는 면역억제제 치료에 실패했고 TNF-α 억제제를 사용한 경험이 있는 크론병 환자들이 대상이다. 여기서도 스텔라라는 높은 임상 반응률과 삶의 질(IBDQ) 점수에서도 상당한 개선을 보였다.
이밖에 IM-UNITI 임상 연구는 스텔라라의 정맥 내 유도 투여에 임상적 반응을 보인 388명의 환자를 대상으로 스텔라라 피하 주사의 유지 치료 효과를 평가했다.
스텔라라는 크론병 치료를 위해 정맥주사 유도요법과 피하주사 유지요법이 혼합된 형태로 개발됐다. 이를 통해 스텔라라릍 투여받는 환자는 초반에 강력한 효과를 기대할 수 있을 뿐 아니라, 1년 4회 피하 투여만으로 치료를 이어갈 수 있어 치료 편의성이 비약적으로 높아졌다.
크론병은 초기에 빠르게 염증 수치를 낮추는 것이 중요하다. 그래서 크론병의 특성에 맞게 스텔라라는 첫 투여 시점에 체중에 따른 용량(55kg 이하 2 바이알, 55kg 초과 85kg 이하 3 바이알, 85kg 초과 4 바이알 ; 1바이알: 130mg)을 1회 정맥 유도 투여한다.
그리고 8주차에 90mg을 처음으로 피하 투여를 하고, 이후 12주 간격으로 피하 투여하면서 치료를 유지할 수 있다.
IM-UNITI 임상 결과, 유지 치료 44주차에 8주 간격으로 스텔라라를 투여한 환자군 53.1%와, 12주 간격으로 투여한 환자군의 48.8%가 임상적 관해에 도달했다. 이는 35.9%에 미친 위약군과 비교해 유의하게 높은 결과다.
또한 최대 92주차까지 연장된 장기 연구에서 이러한 효과가 지속되는 것으로 확인됐다. 96주 연장 임상 연구에서도 스텔라라 투여군은 위약군과 유사한 수준의 안전성 프로파일을 보여 우수한 장기 내약성이 확인됐다.
FDA, 옵디보 식도ㆍ위식도접합부암 보조요법 승인
무질병 생존기간 연장...면역항암제 중 최초
미국 식품의약국(FDA)이 브리스톨마이어스스퀴브(BMS)의 면역항암제 옵디보(성분명 니볼루맙)를 식도암 및 위식도접합부암 환자를 위한 보조요법으로 추가 승인했다.
▲ 옵디보는 미국에서 선행 화학방사선요법을 받은 완전 절제된 식도 또는 위식도접합부 암 환자의 보조요법으로 승인된 최초의 면역항암제다.
브리스톨마이어스스퀴브는 지난 20일(현지시각) 미국 FDA가 옵디보를 수술 전 선행 항암화학방사선요법(CRT) 이후 완전 절제를 받았으며 잔존 병리학적 질환이 있는 식도 또는 위식도접합부(GEJ) 암 환자의 보조요법으로 승인했다고 발표했다.
옵디보는 이 환자군을 위해 승인된 최초이자 유일한 면역요법제다. 이번 승인은 선행 항암화학방사선요법 및 완전 절제 이후 잔존 병리학적 질환이 있는 식도 또는 위식도접합부 암 환자를 대상으로 옵디보를 평가한 임상 3상 시험 CheckMate –577의 결과를 근거로 한다.
임상시험에서 옵디보로 치료받은 환자군은 무질병 생존기간(DFS)이 위약군보다 약 2배 더 긴 것으로 나타났다. 옵디보 치료군의 무질병 생존기간 중앙값은 22.4개월, 위약군은 11.0개월이었다. 옵디보는 질병 재발 또는 사망 위험을 위약 대비 31%가량 감소시켰다.
탐색적 분석 결과에 의하면 선암 환자 가운데 무질병 생존기간 중앙값은 옵디보 치료군이 19.4개월, 위약군이 11.1개월이었으며 편평세포암종 환자 가운데 무질병 생존기간 중앙값은 옵디보 치료군과 위약군이 각각 29.7개월, 11.0개월로 관찰됐다.
미국 베일러대학교 메디컬센터의 로넌 켈리 박사는 “국소 진행된 식도 및 위식도접합부 암은 화학요법, 방사선요법, 수술을 포함해 질병 해결을 위한 여러 접근 방식을 필요로 하는 공격적인 종양 유형”이라며 “선행 CRT 이후 수술에도 불구하고 병리학적 완전반응에 도달하지 못한 환자는 재발 위험이 높을 수 있다”고 설명했다.
이어 “CheckMate –577 시험에서는 무질병 생존기간 중앙값이 두 배로 증가한 것으로 관찰됐으며, 이는 옵디보가 이러한 환자를 위한 새로운 표준요법이 될 수 있다는 것을 시사한다”며 “이는 새로운 희망을 제공하는 흥미로운 소식이다”고 말했다.
브리스톨마이어스스퀴브 미국 심혈관질환ㆍ면역질환ㆍ암 부문 총괄 애덤 랜코우스키는 “선행 항암화학방사선요법 이후 잔존 병리학적 질환이 있는 식도암 및 위식도접합부암 환자는 질병 재발 위험이 높지만 이러한 환자를 위한 주된 옵션은 감시에 그치고 있는 상황이다”고 밝혔다.
그러면서 “오늘 소식은 재발 위험을 감소시킬 수 있는 질병 초기 단계에 대한 면역요법 치료 옵션을 개척하겠다는 자사의 약속을 향한 의미 있는 진전이자 환자에게 중요한 단계를 의미한다”고 강조했다.
이 신청서는 환자에게 최대한 빨리 안전하고 효과적인 치료제를 제공하기 위한 FDA의 실시간항암제심사(Real-Time Oncology Review) 파일럿 프로그램 하에 심사됐다. 또한 호주, 캐나다, 스위스 보건당국과 동시 심사를 가능하게 하는 FDA의 프로젝트 오르비스(Project Orbis) 제도를 통해 심사가 이뤄졌다.
앞서 옵디보는 완전 절제술을 받았고 림프절 침범 또는 전이성인 흑색종 환자에서 수술 후 보조요법으로 승인된 바 있다. 이번 승인은 세 가지 유형의 암에 대한 보조요법 적응증을 통해 질병 초기 단계에서 옵디보의 역할을 확대한다.
알츠하이머병 유발 플라크, 뇌 세포 식작용 자극해 제거한다
소교세포 포식 능력 키우는 '유전자 발현' 패턴 발견
포식 조절 유전자도 확인… 저널 '네이처 커뮤니케이션스' 논문
아밀로이드 플라크(청색)를 삼키는 소교세포(녹색)
[Duke-NUS Medical School / 재판매 및 DB 금지]
뇌의 신경 조직은 크게 봐서 신경세포(뉴런)와 신경교세포로 구성된다.
신경세포가 본질적 기능을 담당하는 데 비해 신경교세포는 신경세포 지지 및 영양 공급, 노폐물 제거, 식세포 작용 등에 관여한다.
뇌에 존재하는 소교세포, 성상교세포, 희돌기교세포, 슈반세포, 위성세포 등은 모두 신경교세포에 속한다.
이 중 소교세포는 변성한 뉴런과 이물질을 잡아먹는 포식(phagocytosis) 작용, 노폐물의 운반 및 제거, 병원성 대사물질 청소 등을 맡는다. 모두 뇌의 항상성 유지에 중요한 역할이다.
특히 소교세포가 치우는 노폐물 중에는 알츠하이머병의 원인 물질로 알려진 아밀로이드 베타 플라크(plaques)도 포함된다.
소교세포가 아밀로이드 플라크를 포식하게 자극하는 유전자 발현 패턴을, 싱가포르의 '듀크-엔유에스 의대(Duke-NUS Medical School)' 과학자들이 발견했다.
과학자들은 또 소교세포의 포식 조절에 직접 관여하는 유전자도 확인했다.
이는 소교세포를 이용해 아밀로이드 플라크를 줄이는 게 알츠하이머병의 예방이나 진행 억제 치료의 표적이 될 수 있다는 뜻이다.
호주 모내시대 과학자들과 함께 수행한 이번 연구 결과는 21일(현지 시각) 저널 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 논문으로 실렸다.
인간의 유도만능줄기세포(iPSCs)에서 유래한 성상교세포
[미국 뉴욕 줄기세포 재단 연구소 / 재판매 및 DB 금지]
논문의 공동 수석저자인 듀크-NUS 심혈관·대사 질환 프로그램(Cardiovascular and Metabolic Disorders Programme)의 엔리코 페트레토 부교수는 "알츠하이머병에서 아밀로이드 플라크를 활발히 포식하는 소교세포와 그렇지 않은 소교세포의 분자 메커니즘이 어떻게 다른지 밝히는 데 목표를 뒀다"라고 설명했다.
연구팀은 아밀로이드 플라크를 포식하는 소교세포에만 작용하는 착색 물질(메톡시기(基)-XO4)을 이용해 동물 모델의 소교세포 중 포식 능력이 있는 것과 없는 것을 분리했다.
아밀로이드 플라크를 포식하지 않는 소교세포의 유전자 발현 패턴은 노화한 소교세포와 비슷했다.
노화한 소교세포는 기능 장애를 일으켜 알츠하이머병이 생기는 데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
포식 능력이 있는 소교세포가 아밀로이드 플라크를 삼킬 땐 독특한 유전자 발현 패턴이 나타났다.
유전자 발현 패턴이 이렇게 변하면 소교세포의 아밀로이드 플라크 등 단백질 포식 능력이 강해졌다.
연구팀은 유전자 패턴이 이렇게 변하는 데 부분적으로 Hif1a라는 유전자가 관여한다는 것도 알아냈다.
실제로 Hif1a의 발현을 억제하면 소교세포가 아밀로이드 플라크를 삼키는 힘이 약해졌다.
Hif1a의 포식 조절 기제는 소교세포가 손상된 시냅스(뉴런 연접부)를 제거할 때도 똑같이 작용하는 것 같았다.
아밀로이드 플라크가 침적하기 시작한 초기에는 소교세포가 주변의 손상된 시냅스를 효과적으로 제거해 알츠하이머병을 예방하는 효과도 낼 수 있을 거로 보였다.
하지만 점차 알츠하이머병이 진행되면서 소교세포의 이런 기능이 고장 나는 거 같다고 과학자들은 말한다.
뇌 전이 종양의 M2 소교세포
폐암 환자의 뇌 전이 종양에서 관찰된 M2 소교세포(갈색) [미국 웨이크포레스트 의대 / 재판매 및 DB 금지]
연구팀은 컴퓨터 모델을 이용해, 소교세포의 아밀로이드 플라크 포식에 관여하는 분자 네트워크를 예측한 뒤 치료제 연구에 쓰일 잠정적 표적을 찾아냈다.
면역억제제로 널리 쓰이는 라마파이신(rapamycin)에 시선이 쏠렸다.
라파마이신은 Hif1a 유전자가 소교세포의 아밀로이드 플라크 포식을 자극하지 못하게 하는 것으로 나타났다.
논문의 공동 제1 저자인 게이브리얼 추 박사과정연구원은 "아직 알츠하이머병의 인지 기능 저하와 Hif1a의 상관관계가 포괄적으로 드러난 건 아니다"라면서 "향후 연구의 초점은, CRISPR 유전자 가위로 Hif1a 유전자를 조작해 알츠하이머의 진행과 위중도에 어떤 영향을 미치는지 테스트하는 데 맞춰질 것"이라고 강조했다.