의료산업에 다양한 변화가 나타나고 있다.
코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 백신 분야에서 각광받은 mRNA(messenger RNA)를 시작으로 치료수단이 다양화‧고도화되고 있으며 임상시험은 기존과는 다른 방법이 급속도로 부상하고 있다.
최근에는 플래스틱 감축 등 환경문제에 대한 대응도 필수적으로 요구되고 있다.
식물 베이스 포장재 채용‧개발 적극화
의약품 포장 부문에서는 식물 베이스 원료를 사용하는 등 환경을 고려한 지속가능한 포장재가 자리매김하기 시작했다.
일본에서는 2013년 처음으로 의약품에 직접 접촉하는 1차 포장 부문에서 식물 베이스 원료를 사용한 포장재를 실용화했으며 이후 탄소중립에 대한 문제의식이 향상됨에 따라 식물 베이스 포장재 이용이 필수적인 대책으로 자리 잡고 있다.
특히, 바이오매스 플래스틱병 사용이 확대되고 있다.
다이세이카코(Taisei Kako)는 사탕수수 베이스 PE(Polyethylene)로 플래스틱병을 개발했으며 원료의 90% 이상에 식물 베이스를 투입해 이산화탄소(CO2) 배출량을 최대 70% 감축하는 효과가 있는 것으로 파악된다.
다케다약품(Takeda Pharmaceutical)은 2013년 일본 최초로 의약품용 바이오매스 플래스틱병을 채용한 고혈압 치료제를 출시했다. 이후 사용을 점차 확대해 최근에는 약통 대부분에 바이오매스 플래스틱을 적용했고 소비량이 많은 미국도 도입을 계획하고 있다.
시오노기(Shionogi)는 2016년 도입하기 시작했으며 자회사인 시오노기파마(Shionogi Pharma)는 셋쓰(Settsu) 공장에서 생산하는 모든 병에 넣는 의약품을 바이오매스 베이스로 전환했다.
1차 포장에서 특히 소비량이 많은 PTP(Press Through Package) 시트도 바이오매스 베이스가 등장했다.
미츠비시케미칼(Mitsubishi Chemical)은 원료의 50% 이상을 사탕수수 베이스로 전환한 PTP용 시트를 개발했으며 아스텔라스제약(Astellas Pharma)도 PTP 시트를 실용화했다.
PTP 시트는 원재료가 바뀌면 시트 성형조건이 변화함으로써 바이오매스 베이스로 실용화하기 어렵다는 의견이 주류를 이루었으나 에스텔라스제약은 약 2년간 새로운 성형조건을 검토하고 안정성을 평가해 세계 최초로 바이오매스 베이스 PTP 시트 개발에 성공했으며 일본에서 과민성대장증후군 치료제에 도입할 계획이다.
시오노기파마도 기존제품에 사용하는 바이오매스 PTP 시트 개발이 최종단계에 들어선 것으로 알려졌다.
화학소재 생산기업도 개발에 박차를 가하고 있다.
미츠비시케미칼은 이전에 개발한 식물 베이스 원료를 이용한 PTP 시트의 성형성, 투습성 등 성능 향상에 힘을 기울이고 있으며 PTP 시트 이외의 의료제품에도 응용하는 방안을 연구하고 있고, 후지모리산업(Fujimori Kogyo)도 바이오매스 PTP 시트 소재 시장에 진입했다.
바이오매스 원료 사용률을 높이는 등 차별화를 통해 경쟁력을 강화하고 있다.
1차 포장은 의약품에 직접 접촉함에 따라 높은 품질과 안정성이 요구된다.
일본은 PTP 수요가 1만톤으로 PVC(Polyvinyl Chloride)가 80%, PP(Polypropylene)가 20%를 차지하는 것으로 추정되고 있다.
바이오 PE는 PVC에 비해 온실가스 배출량을 60% 감축할 수 있으나 온실가스 배출 감축 목표에 대한 기여도가 크지 않고 개발에 상당시간이 소요될 뿐만 아니라 코스트 부담이 증가하는 문제점이 나타나고 있다.
그러나 일본 제약기업들은 장기적인 관점에서 친환경적인 포장재 도입이 필수적일 것으로 판단하고 개발 및 채용에 힘을 기울이고 있다.
테라노스틱스, 새로운 암 치료법으로 주목
최근에는 테라노스틱스(Theranostics)가 새로운 암 치료법으로 부상하고 있다.
주로 암세포에 특이적으로 작용하는 표적 단백질에 결합하는 펩티드(Peptide), 항체에 화상진단제 또는 치료제가 되는 방사성 핵종을 결합시켜 진단과 치료를 일체화하는 것으로 전립선암, 신장암을 포함한 고형암과 혈액암에 응용되면서 시장이 급속도로 성장할 것으로 예상된다.
테라노스틱스는 2016년 핵의학과 관련된 국제학술지에 게재된 논문을 통해 암 치료에 대한 가능성이 주목받기 시작했다. 전신에 암이 퍼진 전립선암 환자에게 방사성 핵종 악티늄(Actinium)을 이용한 테라노스틱스 치료한 후 찍은 PET 사진을 담고 있으며 치료 전후 사진을 비교한 결과 암병소가 깨끗이 사라졌음을 확인할 수 있었다.
유럽과 미국 제약기업들은 논문을 주목했고 스위스 노바티스(Novartis), 영국 아스트라제네카(AstraZeneca), 미국 얀센(Janssen), 독일 바이엘(Bayer)은 관련기업 인수 및 제휴를 통해 신약 후보를 확보했다. 일본에서는 아스텔라스제약이 2021년 1월 미국 악티늄제약(Actinium Pharmaceuticals)과 제휴했다고 발표했다. 
표적 단백질에 특이적으로 결합하는 동일한 모달리티(Modality), 즉 치료수단에 진단과 치료를 담당하는 서로 다른 방사성 핵종을 적용하는 본격적인 테라노스틱스는 노바티스의 Lutathera로부터 시작됐다. Lutathera는 2018년 미국에서 신경내분비종양 치료제로 승인받았으며 일본에서는 2021년 승인됐다.
암세포에 특이적으로 방사성 핵종을 타깃화할 수 있다면 DNA를 절단해 암세포 복제를 저지할 수 있어 테라노스틱스에 대한 기대는 더욱 커지고 있다. Lutathera는 모달리티에 펩티드를 사용하고 방사성 핵종은 베타선 루테튬(Lutetium)을 채용하고 있다. 노바티스가 미국에서 신청한 전립선암 치료제 후보 PSMA-617도 펩티드와 베타선을 조합한 것으로 알려졌다.
그러나 제약기업들은 악티늄 등 알파선을 이용한 치료제를 더욱 주목하고 있다.
알파선은 주변에 있는 세포 중 1-2개를 살상하는 높은 선택성을 보유하고 있어 DNA 이중쇄 파괴가 용이하기 때문이다. 표적 단백질에 대한 특이성이 높은 항체, 펩티드를 모달리티로 활용함으로써 정상조직에 대한 노출도 줄일 수 있는 것으로 파악된다.
임상시험 초기 단계에서는 알파선과 항체를 조합하는 2세대 테라노틱스가 주류를 이루고 있다.
법규제 마련에 원료 확보가 관건
테라노스틱스는 세계적으로 연구개발(R&D)이 활발하게 이루어지고 있으나 일본에서는 별다른 움직임이 나타나지 않고 있다.
방사성 의약품 임상시험 환경이 정비된 의료기관이 적고 법규제가 복잡하며 방사성 핵종 원료를 수입에 의존하고 있기 때문이다.
일본 정부는 새로운 방사성 의약품을 보급하기 위한 논의를 시작했고 스미토모케미칼(Sumitomo Chemical)과 GE헬스케어(GE Healthcare)가 합작으로 설립한 Nihon Medi-Physics는 R&D 및 알파선 생산체제 구축을 추진하고 있다.
신약 개발 벤처기업 펩티드림(Peptidream)은 FUJIFILM Toyama Chemical의 방사성 의약품 사업을 인수한 후 해외 프로젝트를 도입해 일본에서 실용화하는 방안을 검토하고 있다.
CDMO, M&A‧설비투자로 사업 확대 집중
최근에는 화학기업의 항체 바이오 의약품 CDMO(의약품 위탁생산) 사업이 급속도로 확대되고 있다.
일본은 연평균 8-10% 성장하고 있어 적극적인 투자로 생산체제를 확장하는 움직임이 나타나고 있다. 상용 프로젝트는 생산실적이 있는 곳에 위탁이 집중돼 진입장벽이 높은 것으로 파악되고 있으며 경험이 많은 기존기업 성장이 가속화될 것으로 예상된다.
글로벌 바이오 CDMO 시장은 스위스 론자(Lonza)와 삼성바이오에픽스가 주도하고 있으며 일본 후지필름(Fujifilm)이 뒤를 쫓고 있다.
후지필름은 최근 투자를 확대해 2021년 4-12월 바이오 CDMO 사업 매출액이 1086억엔으로 전년동기대비 49.7% 급증했고, 2025년까지 총 3900억엔을 투입해 미국, 영국, 덴마크에서 신규 설비를 가동할 예정이다.
2022년 1월에는 미국 바이오 벤처기업 아타라바이오테라퓨틱스(Atara Biotherapeutics)의 캘리포니아 소재 세포치료제 생산설비를 인수하기로 결정했다. 인수액은 1억달러로 4월 인수절차를 완료한 것으로 알려졌으며 유전자 변형 세포치료제를 비롯한 최첨단 세포치료제 위탁 시장에 진입함으로써 영역을 더욱 확대할 방침이다.
AGC도 CDMO 사업에 경영자원을 집중 투입하고 있다.
2016년 독일 바이오 의약품 생산위탁 메이저 인수를 시작으로 2021년까지 인수합병(M&A)과 설비투자에 총 2000억엔을 투입했고 CDMO를 포함한 라이프사이언스 사업은 매출액이 2020년 799억엔에서 2021년 1152억엔으로 대폭 증가했다.
AGC는 일본, 미국, 유럽에서 미생물, 동물세포 베이스 바이오 의약품 뿐만 아니라 합성의약품, 유전자‧세포치료 등 광범위한 영역을 커버하고 있다. 앞으로는 2025년까지 2000억엔 이상을 추가 투입해 유전자치료제를 시작으로 첨단분야에 중점을 두고 사업을 확대할 방침이다.
JSR은 미국 노스캐롤라이나와 스위스 제네바의 바이오 CDMO 공장에서 2022년 증설을 완료할 예정이다.
동물세포로 배양하는 2000리터의 바이오 리액터를 12기로 3배 확대하고 있고 바이오 CDMO 외에 의약품 개발지원기관(CRO), 바이오 의약품 제조공정용 소재 등 관련 영역도 강화하고 있다.
정제공정용 소재인 단백질A 친화성 크로마토그래피(Affinity Chromatography) 운반체는 2022년 3월 처음으로 미국 식품의약품국(FDA) 승인을 획득한 항체의약품 상업생산에 투입된다고 발표했다.
JSR은 바이오 CDMO 등으로 구성된 라이프사이언스 사업의 2024년 매출액 목표를 1000억엔 이상으로 설정하고 있으나 이미 목표를 상회하는 수준으로 확대되고 있어 초과 달성 가능성이 높아지고 있다.
Mitsubishi Gas Chemical(MGC)은 일본화약(Nippon Kayaku)과 합작으로 가동하고 있는 니가타(Niigata) 소재 바이오 CDMO 공장을 2021년 9월 증설했으며, 가네카(Kaneka)는 2020년 벨기에에서 신규공장을 가동해 생산능력을 4배로 확대한데 이어 추가 증설을 검토하고 있다. (J)
