[알아봅시다] 신약개발 위한 임상시험 단계

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총 4단계…단계별 소요기간 2~3년

전임상 후 본격적 인체시험 돌입
신약허가 위한 최종단계 '임상 3상'
'4상'시험서 부작용 등 검사ㆍ연구



바이오산업의 꽃이라고 할 수 있는 `신약 개발'을 타깃으로 한 국내 바이오 기업들의 발걸음이 분주해지고 있습니다. 신약 개발은 불치병 또는 난치병으로 고통받는 환자의 수명연장을 통해 삶의 질을 획기적으로 제고하는 것은 물론 막대한 국가적 부를 창출하는 첨단 고부가가치 산업으로 각광을 받고 있습니다.

그러나 신약 개발에는 막대한 연구개발 비용과 10년 이상의 오랜 개발기간이 소요돼 어느 누구도 성패여부를 장담할 수 없는 미지의 목표이기도 합니다. 이에 따라 다국적 제약회사나 국내 대형 제약회사와 같이 자금과 인력, 기술이 뒷받침되지 않은 기업들은 섣불리 신약개발에 나서기가 쉽지 않습니다. 통상 신약 개발 1건당 드는 평균 비용은 1970~1980년대에는 3억 달러 정도였으나 1990년대 들어서는 6억 달러로 늘어난 것으로 추산되고 있습니다. 또 신물질 탐색에서 제품 승인까지의 신약 개발 기간도 1960년대에는 평균 8.1년이 걸렸으나 1990년대에는 14.9년으로 크게 늘어난 것으로 조사된바 있습니다. 이는 신물질 탐색이 갈수록 어려워지는 데다 임상시험이 더욱 중요해지면서 임상대상자 수의 증가, 각종 부작용에 대한 분석 강화에 따른 것입니다.

이처럼 신약개발이 힘들고 어려운 상황임에도 불구하고 최근 들어 국내 바이오 벤처기업들의 신약 개발 행보가 눈에 띌 정도로 본격화되고 있어 관심을 끌고 있습니다.

이를 확인할 수 있는 지표가 신약 개발의 전 단계로 인체 대상의 임상시험에 돌입하는 바이오기업들이 부쩍 늘었다는 것입니다. 뉴젠비아이티는 최근 차세대 항암 유전자치료제인 `쎄라젠'에 대해 미국 식약청(FDA)의 승인을 받아 임상3상 시험에 돌입했고, 바이로메드는 중국에서 혈소판 감소치료제에 대한 임상2상 시험을 시작했습니다.

또 알앤엘바이오는 최근 한국 식약청으로부터 퇴행성 관절염 및 버거씨병 치료제에 대해 임상1상ㆍ2상 동시시험 승인을 받아 조만간 강남성모병원과 서울대 보라매병원에서 시험에 들어갈 예정이며, 메디프론은 진통제 치료제인 `TRPV1' 기술수출 계약을 맺은 다국적 제약회사인 독일 그루넨탈사의 주도로 임상1상 진입을 준비중에 있습니다.

그렇다면 신약 개발을 위해 반드시 거쳐야 하는 임상시험 단계는 어떻게 구분되며, 각 단계에서 실시하는 시험 내용에는 어떤 것이 있는지 살펴보겠습니다.

임상시험(Clinical Trial)은 크게 전임상과 임상으로 구분되며, 임상은 신약 시판 허가 전 3단계와 시판 후 임상시험까지를 포함해 총 4단계로 나눌 수 있습니다.

전임상 시험은 기초탐색 과정을 거쳐 도출된 신약 후보물질에 대해 동물을 대상으로 약리ㆍ물리화학시험, 독성시험, 약동력학시험, 제제설계 등을 실시하는 단계입니다. 이 과정에서는 후보물질의 효능보다는 안전성을 위주로 진행됩니다. 그래서 `전임상 시험을 마쳤다'는 것은 `동물시험 결과 크게 위험한 부작용이 없었다'라는 의미입니다.

전임상 시험이 끝나면 본격적으로 인체를 대상으로 하는 임상시험 단계에 돌입합니다. 임상1상 시험은 실제 사람에게도 투여해 부작용이 없는지 처음으로 확인하는 단계입니다. 건강한 지원자 또는 약물군에 따른 적응환자를 대상으로 내약성 부작용 및 약물의 체내 작용상태 등 안전성 확인에 중점을 두게 됩니다. 이 과정부터는 단계별로 식약청의 승인을 받아야만 합니다.

임상2상 시험은 1상을 통해 안전성이 확인된 후보물질의 효능을 본격적으로 알아보는 단계로, 대상질환 가운데 조건에 부합하는 환자를 대상으로 단기 투약에 따른 부작용 및 예상 적응증에 대한 효과를 탐색하게 됩니다. 보통 후보물질이 신약이 될 가능성이 있는지 여부는 이 과정에서 대부분 결정된다고 합니다.

임상2상에서 약효가 입증되면 다국적 제약회사에게 비싼 값에 판매하기는 `기술수출(라이선스 아웃)' 계약을 맺기도 합니다. 또 암이나 백혈병처럼 확실한 치료제가 없는 질환의 경우는 임상2상만으로도 신약 허가를 받는 경우도 있습니다. 보통 2상은 적응환자를 대상으로 안전성과 유효성, 약물동태 등을 검토하는 `전기2상'과 신약 후보물질의 용량반응 시험을 통해 최대 안전량의 범위를 결정하는 `후기2상'으로 구분됩니다.

임상3상 시험은 신약허가를 받기 위한 최종 단계로, 위약 대조실험과 함께 임상2상보다 훨씬 광범위한 임상시험을 하게 됩니다. 임상2상에서 나타난 약효가 환자의 심리적 효과(플라시보 효과)로 인한 것인지, 아직 드러나지 않는 부작용은 없는지를 판단합니다. 치료대상이 되는 질병에 대한 시험약의 유효성과 안전성에 대해 통계적인 검증을 통해 약물에 대한 최종평가를 내립니다. 이 때 효능과 효과, 용법, 용량, 사용상의 주의사항 등을 결정합니다. 보통 이 단계에서는 1000명이 넘는 환자를 대상으로 시험을 실시해 성공적으로 마치게 되면 판매가 가능해집니다.

이런 과정을 거쳐 신약허가를 받고 시판을 시작한 이후 추가적인 적응증이나 부작용 등을 검사하기 위해 이뤄지는 연구가 임상4상 시험입니다. 희귀하거나 장기 투여시 나타나는 부작용을 확인해 안전성을 재확립하는 단계로 시판 후 추적검사라고도 합니다.

보통 임상1상에 진입한 신약후보물질 가운데 11% 정도가 시장에 출시되고, 3상에 진입하면 성공가능성이 70~80% 정도로 높아지며, 각 단계별 소요기간은 보통 2~3년 정도인 것으로 알려져 있습니다.

그러나 워낙 신약 개발 과정이 복잡하고 까다롭기 때문에 성공확률이 5000분의 1에서 1만분의 1로 매우 낮고 막대한 투자자금과 인력, 개발기간이 소요되지만 성공할 경우에는 막대한 부가가치를 창출할 수 있기 때문에 정부의 적극적인 지원과 국민들의 관심이 필요하다고 합니다.

박상현기자 psh21@

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