초록 ▼

I. 과제 개요
1.1. 제안배경
o 과제 관련 글로벌 메가 트렌드, 미래 과학기술 예측, 미래사회에 발생가능한 문제점, 예상되는 시장규모 및 니즈를 바탕으로 연구개발과제를 제안하게 된 배경을 설명

□ 바이오 (생물의약품) 신약 개발 사업 - 모든 OECD 국가가 미래 성장 동력으로 지원하는 주요 사업.
○ 바이오산업 중 의약 분야는 IT, 자동차, 조선 같은 주력 산업과 비교하여 매우 거대한 산업이다.

○ 특히 의약산업은 다음과 같이 매우 매력적인 특징을 가진다.
○ 의약은 합성의약

I. 과제 개요
1.1. 제안배경
o 과제 관련 글로벌 메가 트렌드, 미래 과학기술 예측, 미래사회에 발생가능한 문제점, 예상되는 시장규모 및 니즈를 바탕으로 연구개발과제를 제안하게 된 배경을 설명

□ 바이오 (생물의약품) 신약 개발 사업 - 모든 OECD 국가가 미래 성장 동력으로 지원하는 주요 사업.
○ 바이오산업 중 의약 분야는 IT, 자동차, 조선 같은 주력 산업과 비교하여 매우 거대한 산업이다.

○ 특히 의약산업은 다음과 같이 매우 매력적인 특징을 가진다.
○ 의약은 합성의약과 바이오의약으로 크게 나뉜다. 최근 시장 성장율은 바이오의약품이 합성의약 대비 압도적으로 높다. 예를 들어 바이오의약 제품은 시장점유율이 2002년 9%에서 2007년 17%, 2010년에는 25% 이상 (총규모: 250조원 이상)을 차지할 정도로 빠른 속도로 성장하고 있고 이 추세는 지속될 전망이다.

○ 바이오의약은 1980년 이후 약 25여년간 유전공학적으로 생산된 인간단백질(예: 인슐린, EPO 등)들이 주류를 이루었으나 지난 10여년 동안에는 항체 혹은 항체기술을 기반으로 한 바이오의약품이 다수를 이루고 있는 것이 특징이다.

- 예를 들어 수년 전까지는 매출액 기준 TOP 10 의약의 70%가 합성의약이었으나 올해(2014년)에는 70%가 바이오(특히 항체)의약이 차지할 것으로 예상된다.

○ 그러나 국내 제약업계는 합성의약 및 바이오(단백질의약)의 경우에서와 같이 전략 및 기술적 한계로 인해 바이오 신약보다는 바이오시밀러 접근 전략을 구사하고 있다. 즉 신약개발에서는 여전히 국제경쟁력을 전혀 갖추고 있지 못한 실정이다.

○ 요약하면 한국의 제약업계는 전략 부재, 경험 부족 및 전문성 결여 등으로 인해 대학과 연구소에서 생성되는 우수한 연구 결과들을 제품화/상용화로 연결시키고 있지 못하고 있는 실정이다. 오히려 소규모 벤쳐기업을 중심으로 신약 개발이 활발히 진행되고 있는 상황이다.

○ 항체의약은 당분간 성장세가 예상되지만 이 역시 만능이 아니어서 언젠가 포화상태에 도달할 것이 예상된다.
- 항체의약은 항체-항원 (혹은 단백질 ligand-receptor)반응을 기초로 하는 것으로서 많은 난치성 및 불치성 질환에 대해서는 개념적이나 기술적 한계가 존재한다.

○ 이에 따라 선진국에서는 현재 유전자치료제 혹은 세포치료제 등이 다양한 대안들이 활발하게 연구/개발되고 있는 상황이다.

□ 유전자 세포 치료제 개발 – 시장진입 및 항체 의약품과의 경쟁
○ 1990년 치료목적의 유전자 치료제 임상시험이 시도된 후, 유전자 치료제는 많은 기대와 희망을 가져왔으나 뛰어난 치료 성과와 안전성 사고가 반복적으로 발생함에 따라 상업화 가능성에 대한 부침을 거듭하여왔다. 마침내 지난 7년간은 몇 분야에서 경이적 치료 효과를 보여주고 있다. 이에 따라 10년 후에는 유전자 세포 치료제가 단일항체 시장과 경쟁할 것으로 예상되고 있다 (2014 Drug Discovery Review).

예시-1) 유전질환: 2010년 이후 SCID (선천성 중증 면역결핍증), LCA (레버 선천성흑내장), Choroideremia (맥락막결손증) 등 다수 난치성유전질환 대상 임상시험에서 우수한 치료 효과가 보고되었음. [Science 326: 818(2009), J. Clin. Invest. 123: 3254(2013), Lancet (2014)] (그림 I-1)

예시-2) 혈액종양: 단 한번 『항암 키메릭유전자 전달 T세포 (T cells with chimeric antigen receptor)』를 받은 혈액암 환자들에게서 complete remission (완전 관해) 상태가 지속되거나 partial remission 상태에서 암세포가 계속 감소하는 효과 관찰됨. [Blood 116:4099(2010), N. Engl. J. Med. 365:725(2011), Blood 118:4817(2011)]

○ 현재까지 74개의 임상 3상이 미국 등지에서 진행되고 있는바 선진국에서 시장 진입을 목전에 두고 있는 상황이다.

○ 한국은 1994년 과기부 G7 프로젝트의 일환으로 국내에서 처음으로 체계적 유전자치료 연구가 시작. 이는 추후 벤쳐기업 설립, 코스닥 상장, 미국 임상시험 2상 성공 종료로 이어졌다.

○ 뿐만 아니라 정부의 지원 없이도, 학내 실험실 벤처로 시작되어 민간 자본만으로도 항암 바이러스 치료제 개발과 글로벌 비즈니스와 글로벌 경쟁력을 확보하기 위해 노력하는 바이오 벤처가 100-300 억 규모의 외국 자본을 유치할 예정으로 있으며 이에 대한 항암 바이러스 소식은 국내외 외신으로 보도된바 있다. (2012 BBC 뉴스, 2013 KBS 일요스페셜)

○ 세포치료제는 미국 덴드리온의 Provenge를 시작으로 혁신적인 진보가 있었으나, 제조상의 고비용으로 효능/비용 에서 의약품으로써의 유용성이 상대적으로 떨어졌다. 최근에는 유전자를 통한 세포치료제의 기술 고도화가 진행되고 있으며 일부 암환자에서 매우 의미 있는 임상 결과가 나오고 있다.

예시) 『항암 키메릭유전자 전달 T세포 (T cells with chimeric antigen receptor)』를 받은 혈액암 환자에서의 놀라운 치료 효과

○ 따라서, 정부와 민간 자금이 융합되어 적극 지원이 가능하다면 일반 의약품 글로벌 R&D 기술뿐 아니라 단일항체 분야에서 현저히 뒤지고 있는 우리나라가 유전자 세포 치료제 의약 개발을 통해서 바이오 신약 R&D 주도 국가로 진입할 (7년), 수 있을 것이다.

□ 연구단장 지원자 (황태호)의 증명된 경력 – 유전자 치료제 실험실 연구 (7년) + 유전자 치료제 R&D 전주기 경험 (12년)

○ 본 연구단장 지원자는 1995년 유전자 치료제에 대한 실험실 기초연구를 시작으로 2002년 이후부터 지금까지 실험실 연구에서, 전 임상연구, 초기 임상, 후기 상업화 임상 등에 대한 신약개발 전주기, 전방위 경험을 가지고 있다. (그림 I-2)

○ 국내 최초의 바이러스 유전자 치료제인 JX-594 임상 1상 즉, First in Human product 의 임상 1상 IND Holder이고, 그렇게 수행한 임상 1상 분석결과, 중개연구 자료를 Study report 형식으로 미국 식약청에 제출하였으며 관련 결과 분석은 Lancet Oncology에 출판하였다. 국내에서 임상 1상 수행을 하고 미국 캐나다 유럽에서 임상 2상을 한 최초의 경우이다.

○ 국내, 미국, 유럽등에서 유전자 치료제와 관련한 다양한 종류의 Proof of concept 임상 2상 프로토콜을 위한 KOL (Key Opinion Leader) 미팅에서 주요 연구자로 의견을 발표하기도 하였다.

○ 3개의 유전자 치료제 전문 바이오텍 창업, 라이센싱, 투자유치 (의사등을 중심으로 하는 엔젤투자와 기관투자) 경험을 가지고 있으며, 식약처 전문약사위원, 동아대학교병원 IRB 간사, 부산대학교 병원 IRB, 부산대학교 병원 임상시험센터장등유전자 세포 치료제 분야에서 실험실 연구와 임상연구, 중개연구, 사업화등 R&D에 대한 폭넓은 경험을 바탕을 가지고 있다.

○ 상기 유전자 치료제 분야 임상시험/ 중개연구 결과는, 최근 6 여 년간 주저자 논문의 Impact factor 가 총 85 이상으로 나타났다. 실험실 연구보다는 Proof of concept 연구이기 때문에, 본 연구과제 수행능력 평가를 위해 증명된 자료라고 생각한다.

○ 본인의 이러한 경험과 지식, 네트워크를 바탕으로 본 연구단을 통해 유전자 세포 치료제 분야의 원천 특허를 임상으로 끌어들이고, 사업화를 함으로써 유전자 의약품 R&D의 중심 국가로 이끌어 가는 것을 목표로 삼고자 한다.

□ 생물의약품 (바이오) 신약 개발 사업 – 원천 특허, Proof of concept (PoC) 임상연구, 사업모델 (Business Model) 간의 관련성

○ 본 과제 RFP 요약은 (1) 원천특허 생성과 (2) Proof of concept 임상 연구를 통해 (3) 사업화를 하는 것이다. 신약개발 전주기 동안 특허 발굴에서 PoC임상연구 (Patent to PoC study), PoC 임상연구에서 후기임상시험 (PoC to late phase clinical study) 까지의 과정을 그림 I-3에 도식화하였다.

○ 그림에서처럼 원천특허 발굴후 PoC 임상시험까지가 (즉 본 사업단의 영역) 성공적으로 수행되어야 신약 R&D 가치 사슬 (R&D value chain)에서 사업화 모델 (라이센싱, M&A, 민간투자등)이 가능할 수 있는 가치의 뚜렷한 증가를 기대할 수 있다. (짙은 푸른색 막대).

○ 생물의약품 PoC 임상시험동안 다양한 특허가 등록되는데 (하늘색 막대), 이것은 원천특허와 관련 있는 용량, 용법, 질환군, 병용, 제형, 조제등에 대한 특허이며 시장 진입후 유사 생물 의약품으로 부터 “오리지널 신약”의 국가별 배타적 판매권을 확보해야 하기 때문에 매우 전략적으로 수립되어야 한다

○ PoC 임상시험까지는 비교적 적은 비용으로 최대의 가치를 만들 수 있기 떄문에 PoC 임상시험 후 고비용이 필요한 다음단계의 임상개발을 위해 빅파마 (거대 다국적 제약사)로 M&A 형태로 라이센싱 되는 것이 일반적이다..

○ 50 % 이상의 신약 후보물질이 PoC임상시험 후 M&A되기 떄문에, M&A에서 나타난 글로벌 신약 후보 물질의 가치를 표 1에 나타내었고 PoC 임상연구의 중요성을 보여 준다.

○ 임상 단계별과 약물의 유용 (시장상황등)에 따라 가치가 달라지지만 평균적으로 중간분석이 종료된 임상 3상 진행 중인 경우 0.8-2 조원, Proof of concept (PoC) 임상연구가 종료된 시점에서 가치는 2,000-8,000 억원에 해당 하였다.

□ 신약 산업과 신약 R&D 산업
○ 글로벌 신약개발은 High Risk / High Return 사업이고 실제로 국내에 성공한 케이스가 없어서 우리나라에 적합하지 않다는 의견도 있다.

○ 그러나, 연구단을 통해서 국내 유전자 세포 치료제의 R&D분야가 핵심 주류가 될 수 있을 것이라 확신한다.

○ 국내 글로벌 신약산업 (글로벌 마케팅을 포함한)의 한계 : 우리나라에서 글로벌 3상 능력은 한계를 가지고 있다. 따라서 본 연구단이 지향하는 바와 같이, Proof of concept (PoC) 임상연구와 M&A/ 라이센싱이 현실적으로 선택 가능한 비즈니스 모델이다.

○ 궁극적으로 국내 R&D 산업이 실제 글로벌 신약산업 시장의 1/10 정도에서 현실적인 비즈니스 개발을 일으킬 수 있다는 것을 의미하고 미국의 경우 매우 잘 나가는 바이오텍의 성공적 모델이다. 사업단의 비즈니스 모델도 그나마도 국내에서는 아직 성공하지 못한, 그와 유사한 수준이 될 것이다.

○ 연구단 사업을 통한 글로벌 R&D 산업의 육성 : 바이오 신약산업의 시장이 약 300조원인 반면 (2012 Frost&Surlivan) R&D 산업은 약 절반에 해당한다 (2012 Applied CLINICAL TRIALS). (그림 I-4)

○ 바이오 PoC 임상연구를 위해 다양한 R&D 산업이 꼭 필요하게 되면 따라서 본 연구단 사업이 진행됨에 따라 국내에서 글로벌 시장을 목표로 하는 R&D 인프라와 산업이 함께 성장할 것이다.

○ 이것은 신약 산업이 지향하는 신약의 잠재적 가치 (즉 신약 시장)와 별개로 지금 당장의 고용창출, 글로벌 R&D 핵심인력 양성, 융합연구, 향후의 국가 글로벌 경쟁력등의 관점에서 중요하다.

○ (연구단의 R&D 사업이 진행됨에 따라 외국의 R&D 기관 (CRO, CMO등)을 활용 할 수 밖에 없지만, 다양한 전략으로 국내의 열약한 R&D 산업계가 함께 하면서 부분별로 US FDA compliant를 따라 갈 수 있도록 질 향상 시스템 구축을 지원할 것이다.

○ 국내 신약 R&D 산업이 아직 글로벌 R&D 에 서비스를 제공하기에는 한계가 많지만, 글로벌 수준으로 질관리 시스템이 성숙해야 한다. 신약 R&D 산업은 아래와 같은 융합 분야의 전문 인력으로 구성된다. 즉,

(1) 유전자 세포 치료제 특허 전문
(2) 초기 임상시험 전문 과학자/의사 (clinical scientist/scientific physician)
(3) 생물학적 분석법 개발 및 분석 CRO (Innovative CRO)
(4) 유전자 세포 치료제 전문 CMO
(5) 규제기관 적합한 질관리 전문 (US FDA compliant)
(6) 생물학 제재 약동학 분석 전문 등의 융합적 분야인데 가장 핵심적 US FDA compliant 가능한 질관리 시스템 가능 인력

○ 지금까지 국내 20여개의 신약 개발은 국내 시장을 목표로 하였고, 결과적으로 산업적 가치를 충분히 만들지 못했다. 따라서 신약개발은 글로벌 마켓을 대상으로 할 수 밖에 없으며, 본 연구단은 이와 같은 글로벌 마케팅을 목표로 하는 R&D 시스템을 지원할 것이다.

○ 글로벌 마케팅에서 가장 핵심적인 내용은 질관리 시스템의 글로벌 표준이다. 이에는 많은 노하우와 경험이 필요하다. 글로벌 신약개발 과정에서 R&D 인프라를 외국에만 의존한다면 국내의 R&D 산업은 발전하기가 쉽지 않을 것이다.

○ 따라서, 본 연구단 지원자는 R&D 산업 자체가 신약 산업 이상으로 중요한 산업으로 생각하고 있으며, 본 연구단 사업이 진행할 동안 전략적으로 국내에 기반을 둔 글로벌 R&D 산업이 성장할 수 있는 환경을 제공하고자 한다.

□ 연구단의 연구과제 제안한 배경
○ 본 연구단장 지원자는 지난 20년간 유전자 세포 치료제의 한분야만을 연구하고 R&D를 이끌어 오면서, 글로벌 R&D 에 대해서 깊은 이해와 네트워크, 노하우를 가지게 되었다. 이에 따라 국내 R&D 산업의 구조와 현황에 필요한 나름의 전략으로 연구단을 운영할 것이다.

○ 본 지원자가 학내벤처로 설립한 신라젠(주)은 유일하게 국내병원에서 글로벌 PoC 임상연구를 주도하고, 약동학 분석, 임상시료 분석, 분석법 개발, 중개 연구 결과를 미국 식약청과의 Communication속에 study report 로 다수 제출하였다. 이것은, 국내의 R&D 인프라가 충분히 높은 질관리 시스템하에 있을 경우, 글로벌 신약개발이 가능하다는 것을 보여주는 명확하고 사례라 할 수 있다.

○ 그와 같은 경험을 바탕으로, 국내 우수한 연구자들의 원천특허가 실험실 연구와 논문으로만 머물지 않고, 매우 혁신적이고, 글로벌 R&D 가 가능한 Quality Management가 될 수 있는 환경에서 PoC 임상연구와 사업모델을 만들 수 있도록 지원 하고자 본 연구과제를 제안한다.

○ PoC 임상연구를 지원함으로써 궁극적으로 바이오 R&D 산업을 지원하게 되는 것이고 따라서 이 분야도 매우 주요한 사업단의 역할이 될 것이다.

(출처 : 본문 I. 과제 개요 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 목차 ... 3
• I. 과제 개요 ... 4
• 1.1. 제안배경 ... 4
• 1.2. 과제 개념 및 범위 ... 14
• 1.3. 사업 철학과의 부합성 ... 23
• 1.4. 연구개발 지원 필요성 ... 30
• 1.5. 관련 R&D 동향 및 기술수준 분석 ... 35
• II. 연구개발 추진계획 ... 46
• 2.1. 연구개발 비전 및 목표 ... 46
• 2.2. 연구개발 추진체계 ... 57
• 2.3. 단계별 목표 및 추진전략 ... 120
• 2.4. 연구개발 로드맵 ... 150
• 2.5. 국제협력 연구 추진계획 ... 151
• 2.6. 연구 소요예산 및 인력 ... 155
• 2.7. 기대성과 및 활용방안 ... 156
• III. 연구단 운영 및 관리 계획 ... 161
• 3.1. 연구단 운영의 기본 방안 ... 161
• 3.2. 연구목표 관리 계획 ... 165
• 3.3. 연구과제 간 연계·협력 활성화 계획 ... 166
• 3.4. 연구성과 활용·확산 계획 등 ... 166
• 참고자료 서식1 연구단장 신청자 이력서 ... 169
• 참고자료 서식2 연구단장 연구 및 관리능력 평가자료 ... 170
• 참고자료 서식3 연구단장 소속기관 연구지원 동의서 ... 185
• 참고자료 서식4 연구단장 소속기관 지원활동계획서 ... 186
• 참고자료 서식5 연구성과 창출 전략 계획서 ... 187
• 끝페이지 ... 204