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2024-04-19
“AI, GLP-1, ADC” 2024 제약·바이오 키워드를 관통하는 대웅제약
2024.04.19 URL복사

  • · [2024 제약⋅바이오 키워드] 인공지능(AI), 비만치료제(GLP-1), 항체-약물 접합체(ADC)
  • · [대웅제약] 업계 최초로 AI신약팀 설립, 독자적 AI 신약 개발 시스템 구축
  • · [대웅제약] 주 1회 붙이는 비만치료제 개발, 기존 주사제 GPL-1 단점 극복
  • · [대웅제약] 오픈 컬래버레이션으로 ADC 파이프라인 확보 주력, 파트너사 적극 모색

올 1월, 샌프란시스코에서 JP모건 헬스케어 컨퍼런스 2024(이하 JPM 컨퍼런스)가 열렸다. JPM 컨퍼런스는 매년 500개 이상의 제약, 바이오, 헬스케어 기업이 참가하는 세계 최대의 제약·바이오 투자 심포지엄으로, 신기술과 비즈니스 동향을 논의하며 산업 발전을 모색하는 자리다.


올해로 42회를 맞은 JPM 컨퍼런스는 기술과 헬스케어의 융합에 초점을 맞춘 의제와 글로벌 보건 문제에 효율적으로 대응하기 위한 디지털 혁신 발전 정책을 집중 조명했다. 더불어 인공지능(AI), 비만치료제(GLP-1), 항체·약물 접합체(ADC)를 2024년 제약·바이오산업 관련 기업 및 종사자들이 주목해야 할 핵심 키워드로 제시했다.


대웅제약이 현재 활발하게 진행하고 있는 사업들과도 긴밀하게 연관되는 2024 제약·바이오 산업 핵심 키워드. 대웅제약 뉴스룸은 해당 키워드가 주목받는 이유와 각각의 분야에서 대웅제약이 펼치고 있는 활약들을 상세히 짚어봤다.

JPM 2024가 주목한 제약·바이오 산업 핵심 키워드 3가지

하나. 인공지능(AI), 신약 개발의 대항해 시대 개막


제약·바이오 산업의 성패는 시간과 비용 절감의 정도가 좌우한다 해도 과언이 아니다. 신약 개발의 경우 보통 10년 이상의 시간이 걸리고, 이중 후보 물질의 탐색과 검증에만 4~7년이 소요되기 때문이다. 이러한 산업 특성에 착안, JPM 2024는 제약·바이오 영역에서도 AI의 활약이 두드러질 것이라 전망했다. 빅데이터를 활용하면 방대한 양의 데이터를 빠르게 얻고 분석할 수 있어 후보 물질 발굴 시간을 감축할 수 있다. 또한 임상 실험 조건 최적화나 시뮬레이션 역시 효율적으로 구축, 진행할 수 있어 비용 절감 효과까지 기대해 볼 수 있다.


이러한 시대적 흐름을 방증하듯 JPM 2024 현장에서도 빅테크와 빅파마 간 결합이 눈길을 끌었다. 구글의 모기업 알파벳(Alphabet Inc)이 소유한 AI 스타트업 아이소모픽랩스(Isomorphic Labs)가 미국의 다국적 제약회사 일라이릴리(Eli Lilly), 스위스 다국적 제약회사 노바티스(Novartis)와 맺은 계약이 대표적이다. 이들은 알파벳 산하의 인공지능 연구 기업, 구글 딥마인드(Google DeepMind)의 단백질 구조 예측 기술 ‘알파폴드(AlphaFold)’를 활용해 저분자 화합물 신약 개발에 박차를 가할 것이라 밝혔다.


AI 반도체 기업 엔비디아(NVIDIA)와 미국계 제약사, 암젠(Amgen)의 파트너십 체결도 이목을 집중시켰다. 암젠은 엔비디아의 AI 신약 개발 플랫폼 바이오니모(BioNeMo)를 도입하고, 엔비디아의 기술을 활용해 슈퍼컴퓨터 프레이자(Freyja)를 구축할 예정이다. 이 프레이자에는 인구 300만 명으로부터 추출한 5억 개의 유전자 정보가 저장된다. 암젠은 이러한 빅데이터를 토대로 신약 개발 시간 및 비용을 단축하고 다양한 질병 및 치료에 특화된 신약 개발에 박차를 가할 계획이다.


AI 신약 개발 글로벌 시장 규모는 2028년까지 약 49억 달러에 이를 것으로 예상되는 가운데, 제약·바이오 기업과 AI 기업의 협업 사례는 앞으로도 증가할 전망이다.

둘. GLP-1, 비만치료제계의 게임체인저로 등극

글루카곤 유사 펩타이드-1(GLP-1)은 작년에 이어 올해 JPM WEEK에서도 가장 많이 거론된 주제로 꼽히며 인기와 화제성을 입증했다. GLP-1은 인체 장기에서 분비되는 호르몬의 일종이다. 인슐린 분비 및 포도당 생성에 관여하기에 당뇨병 치료제로 먼저 개발됐지만, 식욕 감소 효능이 추가로 입증되며 비만 치료제로 급부상한 케이스. 테슬라 최고경영자 일론 머스크, 미국의 유명 모델 킴 카다시안 등이 GLP-1 약물의 도움으로 체중을 감량한 사실이 알려지며 품귀 현상이 빚어지기도 했다. 과학 저널 사이언스는 2023년 가장 중요한 연구 성과 열 가지 중 하나로 ‘비만치료제로서 GLP-1 계열 제제의 재발견’을 꼽았다.


JPM 2024에서는 당뇨병 치료제 시장을 주도하고 있는 노보노디스크(Novo Nordisk), 일라이릴리(Eli Lilly)의 대결 구도에 화이자(Pfizer), 암젠(Amgen), 머크(Merck), 아스트라제네카(AstraZeneca) 등 글로벌 빅파마가 뛰어드는 양상을 확인할 수 있었다.


JP 모건 리서치는 2030년까지 미국 인구의 9%인 3,000만 명이 당뇨와 비만 치료를 위해 GLP-1 계열 약물을 사용할 것이며, 시장 규모는 1,000억 달러를 넘어설 것이라 전망했다. 향후 GLP-1 시장 내 대형 제약사들의 치열한 경쟁이 예상되는 이유다.

셋. ADC, 미래 먹거리로서 독보적 위치 확보


ADC는 Antibody Drug Conjugate의 약자로 ‘항체-약물 접합체’로 번역된다. 약물에 특정 암세포의 항원 단백질을 인식하는 항체를 붙인 것으로, 항체의약품과 세포독성 약물을 *링커(Linker)로 연결해 타깃 암세포만 공격하는 것이 특징이다. 치료 효과는 높이고 부작용은 최소화한다는 장점이 있어 차세대 항암제로 각광받고 있다.

*링커(Linker): 항체와 세포독성약물을 화학적으로 접합시켜주는 물질

JPM 2024는 ADC를 향한 바이오테크 및 제약 업계의 뜨거운 관심이 여전하다는 사실을 확인할 수 있는 자리였다. 실제로 2023년 주요 제약사들은 ADC 시장 선점을 위해 대규모 투자를 단행했다. 수많은 기업이 미래 먹거리로 ADC를 선택하고 있다는 것을 단적으로 보여주는 예다.


ADC의 미래는 밝다. 2028년 세계 암 시장 규모 3,750억 달러 가운데 ADC가 8% 이상인 310억 달러를 차지할 것이란 전망이 이를 증명한다. ADC 글로벌 시장 규모 역시 2023년 97억 8,000만 달러에서 오는 2028년까지 연평균 15.2% 성장해 198억 달러 규모에 이를 것으로 예상된다.

글로벌 수준의 R&D 역량으로 트렌드를 선점해 온 대웅제약

하나. 업계 최초 AI신약팀을 필두로 독자적 신약 개발 시스템 구축


AI 열풍은 국내 제약 업계도 강타했다. 그 중에서도 대웅제약은 업계 최초로 AI신약팀을 설립해 신기술을 활용한 신약 개발 분야에서 두각을 나타내고 있다.

DAVID(Daewoong Advanced Virtual Database)는 대웅제약이 신약 후보 물질을 발굴해내기 위해 독자적으로 구축한 자체 데이터베이스다. 신약 개발에 즉각 활용할 수 있는 주요 화합물 8억 종의 분자 모델을 AI가 빠르게 학습할 수 있도록 전처리했다.


AIVS(AI based Virtual Screening)는 방대한 데이터베이스 DAVID를 토대로 신약 후보 물질 발굴의 첫 단계를 여는 툴이다. 표적 단백질을 대상으로 활성 물질을 발굴하는 AIVS는 3D 모델링 기술을 기반으로 동일한 화학적 특성을 지니면서 특허가 가능한 *히트 물질을 탐색한다.


*히트 물질(hit compound): 약물 표적에 효과적으로 결합 또는 상호작용해 표적 단백질의 기능을 억제하고, 신약 개발 초기에 발견한 화합물


이러한 데이터베이스(DAVID)와 툴(AIVS)을 기반으로 구축된 DAISY(Daewoong AI System)는 대웅제약만의 AI 신약 개발 포털 시스템이다. 대웅제약 연구원이라면 누구나 접속해 신규 화합 물질을 발굴하고 ADMET(Absorption 흡수, Distribution 분포, Metabolism 대사, Excretion 배설, Toxicity 독성) 연구를 통해 약물성 예측까지 빠르게 진행할 수 있다.


대웅제약은 신약 개발 과정에 AI 기술을 적극 도입해 주목할 만한 성과를 내고 있다. 우선 비만과 당뇨 치료제 영역에서 두 가지 표적 단백질에 동시 작용하는 활성 물질을 발굴하고 최적화하는 데 단 두 달의 시간이 걸렸다. 항암제 영역에서 암세포 억제 효능을 보이는 활성 물질을 발굴하고, 특허 취득이 가능한 선도 물질을 확보하는 데 걸린 시간은 무려 6개월. 자체 데이터베이스와 AI 신약 개발 시스템을 결합해 신약 개발 후보 물질 탐색 및 검증에 들던 막대한 시간을 획기적으로 압축해 낸 것이다.


국내외 AI 전문기업과 협업도 활발하게 진행하고 있다. 지난 2020년 1월 자체 개발한 AI 신약 설계 플랫폼 ‘SCULPT’를 보유한 미국 바이오기업 A2A파마슈티컬스(A2A Pharmaceuticals)와 파트너십을 맺어 현재 공동으로 항암 신약 연구를 진행하고 있다. 또한 국내 AI 기반 신약 개발 전문기업 온코크로스와 손을 잡고 당뇨 치료 신약 적응증 확대, 특발성 폐섬유증 치료제의 신규 적응증을 탐색하고 있다.

둘. 주사 대신 붙이는 제형으로 기존 GLP-1 비만치료제의 허들 극복


대부분의 GLP-1 비만치료제는 1일 1회 또는 주 1회 투약 제품으로 냉장 보관하고 환자가 직접 주사해야 한다는 번거로움이 있다. 먹는 비만치료제의 경우, *생체이용률 1% 정도로 흡수율이 낮고 구토, 메스꺼움, 설사 등의 부작용이 단점으로 거론된다.


*생체이용률(Bioavailbility): 활성약물이 전신순환에 도달하는 속도와 양

대웅제약은 기존 제형의 단점을 보완, GLP-1 유사체를 탑재한 마이크로니들 패치 형태의 비만치료제를 개발하고 있다. 2028년 상용화가 목표인 마이크로니들 비만치료제는 1cm² 초소형 패치를 팔·복부 등 각질층이 얇은 부위에, 주 1회 붙이기만 하면 되는 간편함이 최고의 장점. 그 외에 신경세포를 건드리지 않아 통증이 없다는 점, 상온 보관이 가능하다는 점도 장점이다.


미국 의약 전문지 피어스바이오텍(Fierce Biotech)의 보도에 따르면 GLP-1 비만치료제가 극복해야 할 가장 큰 장애물은 *치료 순응도다. 데이터에 따르면 환자들이 체중 감량을 유지하려면 GLP-1 유사체를 꾸준히 복용하는 것이 중요한데, 기존 제형은 아무래도 불편함이 따랐기 때문에 투약이 지속되기 어려운 부분이 있었다. 이러한 관점에서 볼 때 대웅제약이 개발하는 마이크로니들 패치는 기존 GLP-1 비만치료제의 허들을 혁신적으로 해결해 갈 것으로 예측된다.


*치료 순응도: 의사의 처방이나 충고에 대하여 환자의 행동이 일치하는 정도

셋. 오픈 컬래버레이션으로 ADC의 미래를 함께 쓸 파트너사 모색


ADC 시장 규모의 확대와 더불어 파이프라인 확보를 위한 움직임도 활발해지는 추세다. 대웅제약 역시 협력을 통해 동반 성장할 국내외 ADC 기업을 검토하고 있다.

대웅제약의 R&D 경쟁력은 다양한 신약 컬래버레이션에서 시작됐다고 해도 과언이 아니다. 자사의 R&D 역량을 세계적 수준의 파트너들과 공유하며 다채로운 시너지를 창출해 온 것. 국내 바이오 신약 1호, 보툴리눔 톡신, 위식도 역류질환 치료제, 제2형 당뇨병 치료제, 폐섬유증 신약의 명성을 이어가기 위해, ADC 신규 약물과 접합체를 보유한 기업과의 협력을 고려하고 있다.

특히 스마트하고 신속한 R&D ‘스마트 컬래버레이션’을 실행하고 있는 대웅제약 신약센터는 항암, 자가면역, 섬유증, 대사질환 치료제 개발을 위해 다양한 평가 플랫폼을 구축하고 있다. 먼저 비임상부터 제품 승인까지 전 주기에 걸친 경험과 마스터플랜을 기반으로 연구 개발 및 제조 공정에 대한 품질 관리, 문서화 *CMC 역량 등을 파트너사와 적극 공유한다. 또한 임상 KOL(Key Opinion Leader, 주요 오피니언 리더) 네트워크를 지원함으로써 스타트업과의 상생을 추구하기도 한다. 이처럼 대웅제약 신약센터는 언제나 열린 마음으로 ADC의 미래를 새로 쓸 파트너와의 만남을 고대하고 있다.

*CMC: 화학(Chemistry), 제조(Manufacturing), 품질(Control)의 약자로 의약품을 만드는 공정 개발과 품질 관리 영역을 통칭

지금까지 JPM 2024에서 발표한 제약·바이오 산업의 트렌드를 살펴보고, 대웅제약에서 중점적으로 추진하고 있는 AI 신약 개발, GLP-1 비만치료제, 향체-약물 접합체(ADC)에 대해 들여다봤다. 트렌드를 리딩하는 제약 기업으로서 입지를 탄탄하게 다져온 대웅제약이 글로벌 빅파마로 도약하는 여정은 앞으로도 치열하게 지속될 것이다.

  • [참고 자료]
  • 산업통상자원부, KOTRA (2024), J.P.Morgan Healthcare Conference Week 2024 참관기
  • 삼정KPMG 경제연구원 (2024), Business Focus 42nd J.P.Morgan Healthcare Conference
  • 김한조, 대한내과학회지 (2023), 항체-약물 접합체란 무엇인가?
  • 홍유동, 강경곤, 정재윤, 하석진, 임광석, 한국생물공학회 저널 (2021), 항체-약물 접합체의 개발 및 최신 동향
  • 식품의약품안전처 (2015), 임상약리시험 가이드라인
  • 의허등연구소 (2006), CMC Chemistry, Manufacturing, and Controls

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