후지필름, 론자‧삼성을 뛰어넘겠다!
일본 의약품 위탁개발·생산(CDMO)기업들은 매출액 기준으로 글로벌 순위가 높지 않으나 중장기 성장을 목표로 주로 첨단영역에서 신약 개발을 진행하고 있다.
후지필름(Fujifilm)은 약 70억달러를 투자해 생산능력을 확대하고 있으며 2030년 매출을 5조원대로 확대해 론자(Lonza), 삼성바이오로직스, 우시바이오로직스(Wuxi Biologics) 등을 제치고 글로벌 1위로 올라가는 것을 목표로 해외투자를 본격화하고 있다.
후지필름에서 CDMO 사업을 맡고 있는 후지필름다이오신스(Fujifilm Diosynth Biotechnologies)는 2022년 아타라바이오테라퓨틱스(Atara Biotherapeutics)로부터 미국 캘리포니아 사우전드오크스(Thousand Oaks)에 위치한 세포치료제 생산설비를 1억달러에 인수했다.
또 세포 배양 서비스를 강화하기 위해 덴마크 힐레뢰드(Hillerod)와 미국 텍사스 공장에 16억달러를 투자하는 것으로 알려졌다.
후지필름은 항체의약품 위탁생산을 중시하고 있으며 덴마크와 미국에서 증설 투자를 계획하고 있다.
덴마크 공장은 2만리터 및 2000리터 배양탱크를 활용해 효율성을 향상시키는 한편 품질관리 체제를 강화하고 있으며 2024년 2분기 가동을 목표로 대형(2만리터) 배양탱크 6기를 도입하고 2차 투자로 2026년까지 2만리터 배양탱크 28기 체제로 확장할 예정이다.
미국에서는 노스캐롤라이나 공장에 2025년 가동을 목표로 대형 배양탱크 8기를 도입하는 방안을 검토하고 있으며 다양한 수주실적을 확보한 덴마크 공장에서 축적한 노하우를 활용하는 것으로 알려졌다.
영국공장에서는 배양 및 정제공정을 동시에 추진하는 연속생산 시스템을 도입해 500리터급 시험 배양탱크를 40일 연속 가동하는데 성공했으며, 미국에서도 식품의약국(FDA) 등과 협의를 진행하면서 의약품 제조 및 품질관리기준(GMP) 아래 2000리터 탱크로 스케일업하는 것을 목표로 설비화 검토를 추진하고 있다.
유전자‧세포치료제 분야에서도 중장기 성장을 기대하고 미국 매사추세츠 보스턴(Boston)에서 프로세스 개발기지를 건설했으며 인근 학술기관, 스타트업과 협력하며 첨단영역 트렌드를 반영할 예정이다.
일본에서는 2023년 7월 도야마(Toyama)에 일본 최초의 바이오 CDMO 공장을 완공하고 동물세포를 이용하는 2000리터 배양조 도입을 추진하고 있다.
포장 서비스까지 일관 제공할 예정이며 ADC(항체약물접합체) 생산과 mRNA(메신저 리보핵산) 백신까지 제조할 수 있도록 생산체제를 정비하고 있다.

AGC, mRNA 이어 엑소좀까지 확보
AGC는 모달리티(Modality) 다양화에 대응해 CDMO 서비스를 확장하고 있다.
AGC는 일본과 유럽, 미국에서 CDMO 공장을 가동하며 유전자‧세포치료제 분야에 집중하고 있으며 유전자치료제를 주력 생산하는 미국 콜로라도 롱먼트(Longmont) 공장에서는 대규모 상업생산에 대응할 수 있도록 2만리터급 스테인리스 배양조를 설치하고 있다.
또 2023년 mRNA CDMO 사업까지 확보하며 유전자‧세포치료제와 mRNA 모두에 원료로 투입되는 플라스미드 DNA(pDNA)를 생산하는 독일 하이델베르크(Heidelberg) 공장을 강화하고 있으며 이태리 밀라노(Milano)와 미국 롱먼트에서 엑소좀(Exosome) CDMO 사업도 시작한 것으로 알려졌다.
pDNA는 기존에 저분자 의약품과 미생물, 동물세포 베이스 바이오 의약품 원제를 생산했던 일본 치바(Chiba) 공장에서도 사업화할 예정이다.
요코하마(Yokohama)에서는 동물세포를 이용하는 배양조를 설치하고 항체의약품, mRNA 의약품, 유전자‧세포치료제 생산설비를 건설하는 방안을 검토하고 있다.
이밖에 농약 원제와 중간체 CDMO 사업도 함께 확대하고 있다.
농약 원제 및  중간체 CDMO는 AGC Wakasa Chemical을 통해 고기능제품을 위탁개발 및 생산하고 있으며 최근 신규 합성방법을 개발하거나 기존 합성방법을 개선하는 작업을 진행하고 있다.
농업자재 분야에서 바이오 농약 및 바이오 스티뮬런트(Biostimulant) 시장이 본격적으로 형성될 것으로 예상됨에 따라 선제적으로 투자에 나선 것으로 파악된다.
AGC는 미래 유망 분야로 핵산 CDMO 사업을 주목하고 있으며 CDMO 사업 전반에서 밸류체인을 강화하고 의약품과 농약 이외 3번째 주력 분야를 발굴함으로써 수익기반을 강화할 방침이다.

JSR, 항체의약품 생산효율 강화
JSR은 핵산의약품 등 신규 모달리티를 개발하는 대신 항체의약품 중심으로 사업을 확장할 예정이다.
JSR은 현재 다양한 종류의 분자 프로세스 개발실적을 무기로 이중특이성 항체 등 복잡한 구조를 갖춘 개발 프로젝트를 추진하고 있다.
JSR은 스위스 제네바(Geneva)와 미국 노스캐롤라이나에서 바이오 CDMO 공장을 가동하고 있으며 2023년 글로벌 경기침체에도 높은 가동률을 유지한 것으로 알려졌다.
또 미국 콜로라도 공장은 2023년 1분기 100일 이상 가동을 중단하고 대규모 유지보수를 진행하면서 노후설비 대책을 강화했으며 최근 가동률을 높이고 있다.
2024년에는 자회사 크라운바이오(Crown Bioscience International)가 추진하는 바이오 의약품 개발지원(CRO) 사업과 협력하면서 차별화에 박차를 가할 예정이다.
크라운바이오는 항암제의 유효성을 연구단계에서 평가할 수 있는 PDX 모델로 3000종 이상을 갖추고 인간 장기 기능을 모방한 종양 오가노이드(Tumor Organoids)를 사용하는 시험 서비스를 제공하고 있으며 최근 임상 생체샘플 분야에 강점을 갖춘 독일 Indivumed를 인수하며 서비스 확충에 성공한 것으로 평가된다.
이밖에 바이오 시밀러 개발을 지원하는 Similis Bio를 설립해 특허 조사부터 평가, 관리에 필요한 분석방법 개발 및 세포주 구축, 프로세스 개발 등 종합적인 서비스를 제공할 방침이다.
Similis Bio가 지원한 프로젝트가 임상시험 또는 상용화 단계에 돌입하면 CDMO는 미국 KBI Biopharma에게 위탁할 것으로 알려졌다.

핵산의약품‧mRNA, 유럽‧미국이 장악한다!
핵산의약품 분야에서는 유럽‧미국이 앞서나가고 있다.
핵산의약품은 세계적으로 승인받은 의약품 수가 20개 수준이며 희귀질환 및 난치병용이 대부분이나 최근 고지혈증, 알츠하이머병 등 환자 수가 수천만명대인 분야에서도 개발이 진행되고 있어 시장이 급성장할 것으로 예상되고 있다.
세계적으로 독일 바이오스프링(BioSpring), 미국 Agilent Technologies, 스위스 바켐(Bachem) 등이 신규 공장 건설을 추진하고 있는 것으로 알려졌다.
mRNA 분야는 미국이 주도할 것으로 예상된다.
mRNA는 생체가 단백질을 만들 때 필요한 설계도(유전정보)를 보유하고 있으며 4종류의 염기 배열로 결정되며 염기 배열 설계나 합성을 공업화 가능한 상태이기 때문에 목표 단백질을 생체 내부에서 만들 수 있다면 질병 예방, 치료 등 의약품 분야에서 응용이 가능할 것으로 기대된다.
mRNA는 코로나 백신 상용화 이후 서플라이체인이 빠르게 형성되고 있으며 pDNA 제작 시 사용하는 효소 소재는 스위스 로슈 다이아그노스틱스(Roche Diagnostics) 등 유럽‧미국기업이, pDNA를 mRNA로 전사 합성할 때 사용하는 효소 시약 역시 로슈 다이아그노스틱스 포함 유럽‧미국기업이 주도권을 잡고 있다.
CDMO 분야는 삼성바이오로직스와 스위스 론자가 높은 시장점유율을 차지하고 있으며 제제화에 사용하는 LNP 원료는 독일 에보닉(Evonik)과 일본 NOF가 메이저로 파악된다.
삼성바이오로직스는 2021년 미국 그린라이트바이오사이언스(GreenLight Biosciences)와 코로나19 백신 후보물질의 DS 위탁생산 파트너십을 체결하고 2022년 mRNA 원제 생산설비를 건설했으며 mRNA 백신 원료의약품을 대규모 상업생산할 수 있다.
일본은 mRNA 백신 자체 뿐만 아니라 관련 원료 공급에서도 주도권을 잡기 위해 메이저 뿐만 아니라 중소기업, 스타트업까지 투자를 계속하고 있다.
신약 개발 솔루션 전문기업 액셀리드(Axcelead)는 mRNA 의약품 개발을 위해 알카리스(Arcalis)를 설립했으며 2023년 원제 공장을 완공하고 LNP 봉입공정까지 확립했다.
또 유전자‧세포치료제 CDMO 사업을 영위하는 메디리지(Mediridge)는 pDNA 공장을 건설하고 있으며 테이진(Teijin) 등과 재생의약품용 플라스미드 공급계약을 체결한 것으로 알려졌다.

CRO, CDMO와 융합 본격화
CDMO 메이저들은 CRO 사업을 확대할 것으로 예상된다.
CRO는 임상시험을 위탁하는 사업이며 국내시장은 코로나 이후 2020년 6700억원에서 2022년 9885억원으로 성장하며 연평균 21.3%의 높은 성장률을 기록했다.
앞으로는 기존 CRO와 CDMO 범위를 포괄해 의약품 개발을 원스톱으로 진행할 수 있는 의약품 위탁 연구개발‧생산(CRDMO)이 부상할 것으로 예상된다.
머크는 저분자 의약품, 항체의약품, mRNA 등 의약품 CDMO 사업에 바이러스 안전성 평가 등 임상시험을 위탁하는 사업을 통합해 신규 브랜드 Millipore CTDMO(의약품 위탁 검사 개발 및 제조 서비스)를 확립했다.
세포주 특성 평가 및 바이러스 안전성 시험 분야에서 70년 이상에 걸쳐 축적한 노하우를 활용해 분석, 특성 평가 등 임상시험까지 위탁함으로써 차별화된 서비스를 제공할 방침이다. 
써모피셔사이언티픽은 항체의약품, 유전자‧세포치료제, mRNA 분야에서 CDMO 사업을 적극 확장하고 있으며 2021년 세게 최대 CRO 메이저 미국 PPD를 174억달러에 인수했다.
삼성바이오로직스는 2020년 세포주 개발(CDO)부터 임상물질 품질분석(CRO), 물질 생산(CMO)까지 한번에 지원하는 원스톱 서비스를 완성하겠다고 선언한 바 있다.
아사히카세이(Asahi Kasei)는 2022년 미국 Bionova Scientific을 인수하고 CRO 사업에 진출했으며 CDMO 사업과의 융합을 도모하고 있다. (강윤화 책임기자: kyh@chemlocus.com)