글로벌 및 국내과제로 “Two-Track R&D”

[윤태영 동아ST연구본부장]

동아에스티의 R&D 비전은 ‘글로벌 시장에서 인정받는 혁신신약 개발’이다. 비전달성을 위해 연구시작 단계부터 글로벌 의약품시장의 Unmet needs(미충족 수요)가 있는 분야를 선택하고, 해외 R&D 거점 구축과 외부기관과의 개방형 협력을 통해 부족한 부분을 보완하고 필요한 제품이나 기술의 도입을 적극적으로 추진하고 있다.

또한 글로벌 과제와 국내 과제로 Two-Track R&D를 운영하고 있다. 글로벌 과제의 경우는 디스커버리 연구를 중심으로 글로벌 시장에서 가치를 인정받을 수 있는 혁신신약 개발을 목표로 하고 있다. 또한 글로벌 제약사에 기술수출을 통한 글로벌 시장 진출과 기술수출 수익을 R&D에 재투자 하는 선순환 구조의 마련도 진행 중이다. 국내 과제의 경우는 시장 중심적 의사결정을 통해 국내 M/S를 확대 할 수 있는 제품의 신속 개발을 추진하고 있다.

연구개발 메카 막강한 연구조직

동아에스티의 R&D를 전개하고 있는 핵심 연구소는 신약연구소, 제품개발연구소, 혁신신약연구소 3개로 구성돼 있다. 신약연구소는 기존의 해당분야 최고(Best-in-class) 의약품 개발을 포함해 단기적인 매출 성장에 기여할 수 있는 신약 개발에 역량을 집중하고 있으며, 제품개발연구소는 개량신약과 천연물의약품을 주로 다루고 있다. 혁신신약연구소는 전에 없던 완전히 새로운 기전의 치료제(First-in-class) 개발에 주력하고 있다.

특히 신약개발 전략을 패스트팔로워(추격자, Fast Follower)에서 퍼스트무버(선도자, First Mover)로 전환하기 위해 혁신신약연구소가 지난 2013년 신설, 필자가 영입됐다.

지금까지의 신약개발이 기존의 신약과 유사하거나 조금 나은 것을 개발하는 것이었다면 앞으로의 신약 개발은 기존 신약과는 전혀 다른 메커니즘으로 작용하는 완전히 새로운 물질의 신약을 개발하고자 한다. 이를 통해 선진 다국적 제약기업과의 혁신 격차(Innovation gap)를 줄여 글로벌 진출의 경쟁력을 높여 가겠다는 포부를 담고 있다.

필자가 소장을 맡고 있는 혁신신약연구소에는 20여명의 연구진이 중개화학연구팀과 분자약리연구팀이 구성돼 있다. 현재 중개화학연구팀에서는 신약구조설계 및 합성, 선도물질과 후보물질의 도출을 담당하고 분자약리연구팀은 타깃 발굴과 기전연구, 분자생물학과 약리연구를 담당하고 있으며, 현재 치매치료제와 항암제 분야에 집중하고 있다.

1977년에 처음 설립된 연구소는 1988년에 현재의 위치인 용인에 이전됐다. 이 연구소는 항생물질 원료의약품의 국산화, 유전자 재조합 기술을 활용한 생물의약품 제제의 지속적 출시, 2000년대 각종 신약 개발의 원동력이 됐다. 이후, 2011년에 글로벌 R&D 역량 강화와 플랫폼 구축을 목표로 글로벌 스탠더드 연구소가 새롭게 완공됐다.

신 연구소는 Pfizer사의 Groton(미국), Sandwitch(영국) 연구소의 장점을 벤치마킹 해 신약연구에 필요한 여러 기능을 갖췄다. 연구소는 신물질 설계부터 합성, 약효 및 독성평가, 약동력학 연구, CMC 등 신약연구 전 과정이 유기적이고 체계적으로 진행되도록 설계돼 약 개발 생산성 및 경쟁력을 국제수준으로 올려놓았다.

또한 인체 질병에 보다 근접한 동물모델을 사용한 약효평가시스템도 보유하고 있다. 이 시스템을 이용하면 우수한 신약 후보물질을 조기에 선별할 수 있어 신약개발기간과 비용을 대폭 줄일 수 있다.

연구소의 운영조직인 연구본부는 연구과제 제안부터 후보물질 도출, 비임상, 임상, 발매까지 모든 단계에서 과제를 평가하고 진행여부를 결정하는 전사적인 R&D위원회를 운영하고 있다.
이 위원회에는 연구개발부서, 영업부서, 경영기획부서, 해외사업부서, 생산부서 등이 참여하여 모든 정보를 공유하고 기술성, 시장성, 마케팅, 생산, 해외개발 등 다양한 측면에서 성공가능성을 검토한 후 진행여부를 결정함으로써 전사적인 R&D 추진을 가능하게 하고 R&D 생산성도 높여 나가고 있다.

동아에스티의 R&D 강점

동아에스티의 R&D 강점을 꼽자면 첫 번째로, 글로벌 시장에서 인정받는 혁신적 신약개발이라는 회사의 명확한 비전과 신약개발에 대한 최고경영자의 확고한 의지와 전폭적인 지원이다.

이로 인해 동아에스티 R&D부서에 근무하고 있는 직원들은 신약개발에 대한 강한 자긍심을 느끼며 업무에 임하고 있다. 신약개발은 최소 10년 이상의 시간과 많은 연구비 투자가 소요되고 성공확률이 낮은 위험부담이 큰 분야이기 때문에 신약개발에 대한 확고한 의지와 지원이 없으면 도중에 포기하는 경우가 많다. 실제로 많은 회사들이 신약개발에 착수했지만 이러한 이유로 도중에 실패하는 사례가 많다.

두 번째는 기술 및 시장 트렌드에 부합한 스마트 R&D 전략방향, 그리고 이를 뒷받침하는 우수한 R&D 인력 및 역량을 갖추고 있다는 것. 신약개발 초기에는 소화기 및 비뇨기 분야를 선택해 연구했고, 소화기치료제 스티렌과 모티리톤, 발기부전치료제 자이데나 개발에 성공했다.

2000년대 들어와서는 항생제 및 당뇨 분야에 역량을 집중했으며, 수퍼항생제 시벡스트로와 당뇨병치료제 슈가논 개발에 성공했다.

2010년 이후에는 항암제와 치매치료제, 희귀질환 분야에 집중하고 있으며, 면역항암제인 MerTK 저해제를 기술 수출하는 성과도 냈다.

또한 이러한 R&D 전략 아래, 성공적인 신약이 나올 수 있었던 것은 우수한 연구 인력이 뒷받침됐기 때문이다. 동아에스티 R&D 인력은 300여 명으로 이들 중 상당수가 10년 이상 신약 R&D 경험이 있고 높은 전문성을 갖추고 있다.

세 번째는 성실실패를 허용하는 조직문화다. 신약개발은 성공확률이 0.02%로 매우 낮다. 실패를 인정하지 않으면 R&D부서가 신약개발에 도전하기 어렵다. 동아에스티의 조직문화는 최선을 다한 성실실패는 어느 정도 허용하고 있기 때문에 R&D부서에서 과감하게 새로운 신약개발에 도전하고 성공할 수 있었다.

지속적 투자 따른 연구개발 성과물

동아에스티의 신약개발은 지금으로부터 약 25년전인 1990년대 초, 동아쏘시오그룹 강신호 명예회장이 ‘우리 회사의 사회공헌은 신약개발이다’라고 선언하면서 본격적으로 시작됐다.

이후 지속적인 R&D투자를 통해 신약개발 인프라와 기반기술, 전문인력 등을 확충하며 신약개발의 역량을 갖추게 됐고 그 결과, 국내 제약사 중 국산 신약을 가장 많이 보유하고 있다.

2002년 천연물의약품 위염치료제 ‘스티렌’, 2005년 국산 신약 10호인 발기부전치료제 ‘자이데나’, 2011년 천연물의약품 기능성소화불량치료제 ‘모티리톤’ 개발에 연이어 성공했다.

또한 수퍼박테리아 타깃 항생제인 ‘테디졸리드’ 개발에 성공해 전임상을 완료하고 2007년 미국 제약사인 트리어스 테라퓨틱스(현재 미국 머크에 인수)에 기술수출 했다.

‘테디졸리드’는 2014년 6월 미국 FDA로부터 신약허가 승인을 받고 ‘시벡스트로’라는 제품명으로 출시됐다. 시벡스트로는 급성세균성피부감염증치료제로 미국에서 판매되고 있으며, 현재 폐렴치료제로 사용 범위를 확대하기 위한 글로벌 임상3상 시험이 진행되고 있다.

유럽에서도 2015년 상반기 허가를 받아 같은 해 6월부터 판매되기 시작했다. 국내에서는 2015년 시벡스트로 정과 주사제가 각각 24호, 25호 국산 신약으로 허가 받았다. 지난해에는 국산 신약 26호인 당뇨병치료제 ‘슈가논’과 그 복합제인 ‘슈가메트’를 국내에 선보였다.

아울러 DPP-4저해제 계열의 제2형 당뇨병 치료제 ‘DA-1229(제품명 슈가논)’는 경쟁품 대비 혈당강하 효과가 우수하고 신장장애 환자의 경우에도 용량 조절이 필요 없다는 특장점을 가지고 있다.

‘DA-1229’의 개발단계에서부터 중국, 인도, 브라질, 러시아 제약사에 라이센싱 아웃해 해외 개발을 추진하고 있으며 중국에서는 임상1상이 진행 중이다. 또 인도, 브라질은 임상계획서 제출을 완료하고 임상3상을 준비 중이며 러시아에서는 임상 3상을 진행 중이다.

지난해 4월에는 미국 제약사인 토비라와 DA-1229의 주성분인 에보글립틴(evogliptin)을 비알콜성지방간염(Non-alcoholic steato hepatitis, NASH)의 치료제로 개발하는 라이센싱 아웃 계약을 체결했다. 토비라는 NASH치료제로서 자체 개발 중인 CVC(cenicriviroc)와 에보글립틴 복합제 및 에보글립틴 단일제를 개발하게 된다. 이번 계약은 기존에 당뇨치료제로 개발된 에보글립틴이 NASH라는 새로운 적응증으로 치료영역을 확장할 수 있는 좋은 기회이며, 선진국 시장에 진출할 수 있는 교두보를 마련했다는 점에서 의의가 있다.

또한 지난해 9월에는 토비라를 앨러간이 1조9천억 원에 인수하기로 발표하면서 다시 한 번 주목 받기도 했으며, 복합제 개발을 위한 미국 임상1상이 개시됐다.

‘DA-3880’은 2세대 EPO(Erythropoietin)로 지속형 적혈구조혈자극제 아라네스프의 바이오시밀러다. 만성신부전 환자 및 항암 화학요법 환자들의 빈혈치료제로 쓰인다.

동아에스티는 2014년 4분기 유럽 임상1상을 완료하고 현재 임상 3상을 준비 중이다. 임상1상 결과에서 아라네스프와 매우 높은 유사성을 입증해 성공적인 개발에 대한 기대감이 높다.

동아에스티는 2014년 1월 일본 SKK(산와화학연구소)에 라이센싱 아웃 및 완제공급 계약을 체결한 바 있다. SKK는 일본에서 임상 1상을 완료하고 최근 임상3상을 개시했다. 아라네스프의 전세계 매출은 약 30억 달러에 이르며, 그 중 일본 매출은 약 600억 엔이다.

‘DA-4051’은 MerTK 저해제로 새로운 기전의 First-in-class 면역항암제다. 지난해 말 후보물질 도출 이전 단계에서 미국 애브비(Abbvie)사와 라이선스 아웃 계약을 체결했다.

비임상까지는 양사가 공동개발 할 예정이며, 이후 임상 개발, 허가, 판매(국내 제외)는 애브비가 담당한다. MerTK(Mer Tyrosine Kinase)는 암세포에 대한 면역 억제 반응을 유발하는 단백질이다. MerTK 저해제는 이 단백질의 작용을 억제해 암세포에 대한 항암 면역 반응을 활성화 한다. 기존의 면역항암제나 다른 계열의 항암제와 병용시 항암제 효과를 극대화 할 것으로 기대된다.

글로벌 면역항암제 시장은 15년에 약 169억 달러에 이르며, 2022년에 758억 달러로 시장이 확대될 것으로 예상되고 있다.

이 밖에도 화학의약품 중 과민성방광치료제인 ‘DA-8010’는 유럽 임상1상을 진행 중이며, 차세대 기전의 당뇨병치료제 ‘DA-1241’은 전임상을 완료하고 지난해 말 미국 임상 1상을 위한 IND(임상시험승인신청)를 신청했다. 천연물의약품 중 당뇨병성신경병증치료제 ‘DA-9801’은 미국 임상2상을 완료하고 임상3상을 준비 중이며, 파킨슨병치료제인 ‘DA-9805’는 미국 임상2상을 위한 IND를 신청하고 임상을 준비 중이다.