식약처 융복합 의료제품 콘퍼런스
서준혁 센터장-강정연 본부장, 국내외 융복합제품 개발 사례 소개

생물의약품(재조합단백질)과 의료기기(골의식제, 주작용) 가 결합된 융복합 의료제품 등 활발하게 영역을 확장 중인 융복합 의료제품 시장의 국내외 개발 사례를 소개하기 위한 자리가 마련됐다. 

융복합 의료제품은 의약품, 의약외품, 의료기기가 물리·화학적 또는 그 밖의 방법으로 결합한 제품을 의미하며, 치료효과를 나타내는 가장 중요한 작용양식인 '주작용'에 따라 품목이 구분되는 것이 특징이다.

서준혁 시지바이오 연구센터장과 강정연 쿼드메디슨 개발본부장은 23일 식품의약품안전처가 개최한 '융복합 의료제품 콘퍼런스'에서 국내외 융복합 의료제품 사례를 소개했다.

이날 행사에서 서준혁 연구센터장은 자사 골 형성 촉진 단백질인 rh-BMP(Bone Morphogenic Protein)-2가 함유된 복합재료이식용 뼈 제품을, 강정연 개발본부장은 해외 의료용 마이크로니들 사례를 다뤘다.  

융복합 의료제품의 법률적 정의 및 범위 (사진 출처 : 식약처 발표자료 발췌)
융복합 의료제품의 법률적 정의 및 범위 (사진 출처 : 식약처 발표자료 발췌)

 

서준혁 시지바이오 연구센터장
골형성단백질 융복합 의료기기 '노보시스(novosis)'

서준혁 시지바이오 연구센터장
서준혁 시지바이오 연구센터장

서준혁 연구센터장은 시지바이오 골형성단백질 융복합 의료기기인 '노보시스(Novosis)'를 소개했다. 이 제품은 생물의약품(재조합단백질)과 의료기기(골의식제, 주작용) 가 결합된 융복합 의료제품이다. 

노보시스는 방사선 멸균된 망상골형 합성골과 주사용수가 합포장된 제품으로, 현재 이 제품은 보건복지부 신의료기술 인증과 산업통상자원부 세계일류상품 인증을 받은 상태다.

서준혁 센터장은 "이 제품군의 경우 미국과 우리나라는 골이식제를 주기능으로 해 의료기기로 분류하고 있으며, 유럽은 의약품 약리 작용이 주 기능인 의약품으로 분류하고 있다"고 설명했다.

이상적인 골대체제의 조건 (사진 출처 : 서준혁 시지바이오 연구센터장 발표자료 발췌) 
이상적인 골대체제의 조건 (사진 출처 : 서준혁 시지바이오 연구센터장 발표자료 발췌) 

서 센터장에 따르면, 이상적인 골이식제(GOLD STANDARD)의 조건은 △세포 △뼈 세포로 분화될 수 있도록 하는 신호 △세포가 살 수 있도록 하는 스케폴드 또는 매트릭스 등 3가지다.

이 3가지를 만족하는 이식제로 환자 골반뼈(자가 장골)가 흔히 사용돼 왔다. 자가 장골을 얻는 과정에서 상당한 통증이 유발되기에 이 문제를 해결하기 위해 다양한 회사들이 연구를 진행해왔다.  

서 센터장은 "골형성을 유발하는 BMP-2를 활용해 콜라겐 스폰지와 조합한 제품이 척추 적응증으로 2002년 미국에서 최초 허가를 받았다"며 이 제품의 공정수율과 약물 주입양의 한계를 극복하는 데 초점을 맞춰 개발을 진행했다"고 밝혔다.

회사는 CHO 세포에서 배양해서 만드는 기존 제품의 수율을 극복하기 위해 대장균을 활용했으며, 기존 제품이 사용하고 있던 콜라겐 스폰지를 바이오세라믹 골이식제로 대체했다. 바이오세라믹 내 기공 구조를 설계해 약물을 함유하고, 이식 시 씻겨 나가지 않도록 했다.

회사가 실제 수행한 이식한 상태에서 체내 방출 패턴 연구 결과를 살펴보면, 콜라겐 소재는 20일 정도면 체내에서 분해됐지만, 노보시스의 바이오세라믹 골이식제는 체내 분해 되지 않아서 약물을 오랜기간 방출했다.

회사는 이 결과를 가지고 척추를 대상으로 임상 시험에 적용했다. 회사는 2010년 9월 임상시험 계획을 신청했고, 3개월 후 승인을 받았다.

시지바이오 '노보시스(Novosis)'
시지바이오 '노보시스(Novosis)'

다만, 실제 첫 환자 이식은 미국 북미척추학회 공식 저널 '더 스파인'의 부작용 문제 지적으로 2년 후인 2013년 3월 이뤄졌다. 

마지막 환자 방문은 2016년 9월로 3년 간 임상이 진행된 것이다.

추후 2017년 1월 품목허가 접수를 했으며, 동해 6월에 허가를 받았다.

다만, 이 제품은 재심사 대상 의료기기로 지정됐다. 추후 몇 년 내 600명의 시판 후 조사를 실시해 보고해야 한다. 

서 센터장은 "현재 PMS 보고 기한을 연장한 상태"라며 "다만 지금까지 PMS 등록 상태는 총 789명으로 재심사 기간까지 1000명 이상은 식약처에 데이터를 제출할 수 있을 것으로 예상한다"고 밝혔다.

 

강정연 쿼드메디슨 개발본부장
해외 마이크로니들 개발 사례 – 코팅형, 용융형, 중공형 MAP

강정연 쿼드메디슨 개발본부장
강정연 쿼드메디슨 개발본부장

강정연 쿼드메디슨 개발본부장은 해외 융복합 의료제품 개발 사례 중 의료용 마이크로니들(MAP, Microneedle array patch)을 중심으로 설명했다. 

마이크로니들은 수백 마이크로미터 크기의 여러 미세 바늘이 작은 지지체 패치 형태에 다수 배열된 것을 말한다. 의약품과 의료기기가 결합된 대표적인 융복합 제품이다.

강정연 개발본부장은 마이크로니들의 장점으로 통증이 없어 환자 순응도가 매우 높으면서 단백질과 같은 거대 분자를 포함한 생물학적 제제까지 다양한 약물 전달이 가능한 점을 꼽았다. 

백신의 경우 면역 세포가 풍부한 피부를 통해서 항원을 전달하기 때문에 전신면역 뿐만 아니라 국소면역까지 동시에 유발할 수 있다.

현재 해외에서 개발되고 있는 마이크로니들은 △코팅형 마이크로니들(Coated MAP) △용융형 마이크로니들(Dissolving MAP) △중공형 마이크로니들(Hallow MAP) 등 3가지 유형이 대표적인 것으로 나타났다.

MAP 제품 종류 및 약물 전달 방식 도식  (사진 출처 : 강정연 개발본부장 발표자료 발췌)
MAP 제품 종류 및 약물 전달 방식 도식  (사진 출처 : 강정연 개발본부장 발표자료 발췌)

강정연 본부장에 따르면, 코팅형 마이크로니들(Coated MAP) 활성 성분이 니들에 코팅돼 있는 형태로 피부에 투여한 후에 피의 체액에 의해서 활성 성분이 체내에 발출되는 제형이며, 용융형 마이크로니들(Dissolving MAP)은 활성 성분과 생분해성 물질을 혼합 제조해 니들을 만드는 것으로 니들 자체가 체내에서 용해되면서 활성 성분이 방출된다.

또한 중공형 마이크로니들(Hallow MAP)은 니들 안에 중공이  형성돼 있어서 그 중공을 통해 액상의 활성 성분이 피부 내로 이동해 체내에 방출되는 형태다. 

해외 MAP 융복합 의료제품 개발 현황 (사진 출처 : 강정연 개발본부장 발표자료 발췌)
해외 MAP 융복합 의료제품 개발 현황 (사진 출처 : 강정연 개발본부장 발표자료 발췌)

코팅형 MAP들은 현재 인플루엔자, 소아마비, 홍역, 풍진, 코로나19 백신 등 백신 영역부터 합성의약품 등을 활성성분으로 해 개발되고 있는 것으로 나타났다.

강 본부장은 "합성의약품 함유 제품으로 대표적인 제품이 미국 조사노 파마 사의 'ADAM'"이라며 "편두통치료제 '졸미트립탄(Zolmitriptan)'을 함유한 마이크로니들로 FDA에 '크트립타(Qtrypta)' 라는 제품명으로 허가됐다"고 설명했다. 

이어 "연구 결과 2.5mg이 탑재된 경구형 제형에 비해 마이크로니들 1.9mg 탑재된 제형 그룹에서 2시간의 AUC가 더 높았음을 확인했고, 마이크로니들이 플라시보에 비해 높은 효능을 보이는 것도 확인했다"고 덧붙였다.

또한 네덜란드 마이라이프 테크놀로지의 'Nanoporous Microneedle Array'는 현재 모더나 코러나19 백신인 스파이크박스주를 함유한 니들을 성인 20명 대상으로 임상시험 중이다. 회사는 접종 용량을 1/5로 줄일 수 있는 지 확인하는 데 집중하고 있다. 

한편, 용융형 MAP는 주로 B형간염, 인플루엔자, 일본뇌염, 로타바이러스 감염증, 소아마비, 홍역, 풍진 등의 적응증에 대해 개발되고 있다.  

강 본부장은 "미국 마이크론바이오메디칼의 'Peel & Stick 마이크로니들 패치'는 2017년 인플루엔자 백신을 사용해 First-Man-Study를 진행했다"며 "H1N1, H3N2, B-type 불활화 인플루엔자 백신을 100명의 성인에게 IM(근육투여) 또는 MAP로 투여 한 결과 유사한 수준의 면역 반응이 확인됐고, 70%이상의 환자들이 IM 투여보다 MAP 투여를 선호한 것으로 나타났다"고 설명했다.

이 외 다양한 회사에서 중공형 MAP을 개발하고 있으며, 포도막염 관련 황반부종, 안구 흑생종, 암, 류마티스 관절염 치료를 위한 투여 시스템으로 개발되고 있는 것으로 나타났다.

강 본부장은 "이 3가지 외에도 굉장히 다양한 형태의 MAP 가 전세계적으로 개발되고 있다"며 "백신 등에 집중됐던 과거와 달리 최근에는 골다공증, 비만, 탈모, 피임, 편두통, 치매와 같은 다른 적응증에 적용하기 위해 여러 종류 생물의약품, 합성의약품을 탑재한 마이크로니들이 연구 개발 중에 있다"고 밝혔다.

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