의약품 개발 과정에 대한 이해

의약품 후보물질을 탐색하고 연구하는 모습

의약품 개발 과정은 일반적으로 발견 및 개발, 전임상 시험, 임상 시험, 규제 검토 및 승인의 4단계를 포함한다. 각 단계에서 과학자들과 의료 전문가들은 잠재적인 약물 후보를 확인하고 안전성과 유효성을 테스트하여 궁극의 의약품을 허가받게 됩니다.

의약품은 무엇인가?

국내 약사법 제1장 제2조 제4항에 의하면 의약품이란 바로 대한민국약전에 실린 물품 중 의약외품이 아닌 것 그리고 사람이나 동물의 질병을 진단하고 치료하고 경감하고 처치 또는 예방할 목적으로 사용하는 물품 중 기구, 기계 또는 장치가 아닌 것을 말합니다.

 

의약품은 어떻게 개발될까?

의약품은 안전성, 유효성 그리고 품질이 모두 적합해야 품목허가를 받고 시중에 유통될 수 있습니다. 이를 위해 비임상시험과 임상시험을 거치게 되는데 비임상시험은 의약품 또는 개발후보물질의 안전성을 입증하기 위해 사람이 아닌 시험계 즉 동물을 이용하는 시험을 말합니다. 임상시험은 비임상시험과는 다르게 사람을 대상으로 하지만 안전성을 입증하는 것을 포함하여 유효성까지 입증하기 위한 시험단계를 말합니다. 이 과정에서 개발하고자 하는 약물의 약동, 약력, 약리, 임상적 효과를 확인하고 이상반응까지 함께 조사하게 됩니다.

 

기초연구 단계

그럼 먼저 과학적인 발견인 기초연구 단계에 대해서 좀 더 알아봅시다.

탐색 및 연구단계에서는 여러 분야의 약학 및 과학자들의 협력 연구를 통해 유효물질, 선도물질, 개발후보까지 연구가 진행되며 개발후보선정 단계에서 개발후보의 경쟁력을 다시 한번 평가한 후 개발 진행에 대한 의사결정을 하게 된다. 이 과정에서 개발과제가 목표로 하는 제품에 대한 프로필을 만들어 보고 후보물질의 경쟁력과 회사의 포트폴리오 등을 평가하게 됩니다.

 

만약 개발이 결정되면 전임상 단계에 진입하는데 이는 후보물질에 대한 약효 및 독성 시험 등을 동물에서 더 면밀히 연구하고 자료를 얻게 됩니다. 이때 설치류와 비설치류에서 약동학실험을 통해 사람에서의 약동학을 예측하고 환자에서의 약효를 예측하는 실험을 수행합니다. 이러한 독성시험과 약효시험으로부터 안전역(safety margin)을 얻게 되는 것입니다. 전인삼 시험은 바로 이후에 진행될 임상 1상 진입을 위한 의사결정을 위한 주요한 자료가 되며 이를 근거로 INDA(Investigative New Drug Application)가 작성됩니다.

 

임상 개발 단계

임상 1상 (임상약리시험)

일반적으로 임상개발의 한 단계로 볼 수 있지만 최근에는 사람에서 약동력학 특징과 안전성을 파악하기 위해 임상 1상을 많이 진행하기 때문에 연구단계 또는 탐색적 개발, 임상약리시험이라고 합니다. 주로 용량-내약성 임상시험, 단독과 반복투여에 따른 약동학 및 약력학적 특성 연구, 약물 상호작용 임상시험으로 진행됩니다.

임상 2상 (치료적 탐색 임상시험)

치료적 탐색 임상시험이라고 부르는 이 단계는 연구 실행 가능성과 중재치료 효능을 측정하기 위한 연구로써 실시됩니다. 제 3상 임상시험에 이용할 시험약의 투여량과 투여방법을 결정하는 임상자료를 얻는 것이 임상 2상의 목적입니다.

임상시험 대상자의 수는 100명에서 500명 정도입니다.

임상 3상 (치료적확증 임상시험)

의약품의 안전성과 유효성을 확증하기 위한 임상시험으로 신약의 효과 평가에 있어 확정적인 결정단계가 됩니다. 정부 규제기관으로부터 시험약의 시판 허가를 받기 위해 필요한 임상적 근거를 축적하기 위해 아주 중요한 시험 단계입니다. 임상시험 대상자의 수는 1,000명에서 5,000명 정도입니다.

시험 및 연구 개발의 올바른 방향

이러한 단계를 살펴보면 연구와 개발이 분리된 과정인 것처럼 볼 수 있으나 실제로 연구단계에서 과제에 참여했던 약물학, 생물학, 약제학 관련 연구자들은 임상개발과 병행하여 신약후보물질의 가치를 높이기 위한 연구를 계속하는 것이 중요하다고 볼 수 있습니다. 예를 들어 추가 적응증 확보를 위해 시험관 또는 동물 모델에서의 약효시험, 사용편의성 개선을 위한 약제학적 연구가 있습니다. 더불어 신약의 제조원가를 낮추기 위한 연구도 필요한데 합성화합물인 경우 유기제조화학자가 합성공정을 연구하고 바이오의약품의 경우 발효, 정제 등에 참여하여 연구를 하게 됩니다. 이러한 과정에서 제형이 결정되고 공정과 제형이 최적화된 후에는 가교시험(bridging study)을 통해 동등성을 보여주게 됩니다. 또한 양방향 정보의 흐름과 연구를 추구하는 중개연구의 중요성이 강조됨에 따라 임상에서 얻어진 정보들을 연구단계 및 전임상 단계에서 활용해 새로운 질환타깃을 발굴하기도 하고, 연구개발의 방향을 수립해 신약개발의 성공확률을 높일 수 있습니다.

 

끝으로 신약이 허가를 받더라도 상업적인 성공을 위해서는 보험급여목록에 등재되어 적절한 약가를 인정받고 치료적사용 임상시험(임상 4상)을 통해 결과에 따라 사용범위를 확대하는 등 차별화된 가치를 입증할 수 있는 자료들을 만드는 노력을 기울일 수도 있습니다.