제네릭사업과 달리 바이오의약품 위탁생산사업이나 복제품을 만드는게 왜 난이도가 매우 어려운건가요?
일반 화학의약품은 제너릭이라고 해서 난이도도 매우쉽고 진입장벽이 낮아서 제네릭사업에 대다수가 뛰어드는데요.
그런데 바이오의약품은 난이도가 매우 높아서 위탁생산사업도 극히 일부적으로만 참여가 가능하고 복제품을 만드는것도 기술적으로 자본적으로나 난이도가 매우 어렵다고 하던데 그 이유가 무엇인가요?
안녕하세요.
바이오의약품의 제조와 바이오시밀러(biosimilars)의 개발은 그 복잡성과 필요한 자본의 규모 면에서 전통적인 화학 기반의 제네릭 의약품(generic drugs)과 근본적인 차이를 가집니다. 바이오의약품은 살아있는 세포를 사용하여 생산되는 대형 분자 생물학적 제제(biologics)로, 단순 화학적 합성법으로는 복제할 수 없는 구조를 지닙니다. 이러한 생물학적 제제의 복잡한 구조와 생산 과정은 그 자체로 상당한 기술적 난이도를 요구합니다.
생산 과정의 복잡성은 바이오의약품의 위탁생산(CMO, Contract Manufacturing Organization) 및 바이오시밀러 개발의 기술적 장벽을 형성합니다. 이들 의약품은 정밀한 생물학적 조건 하에서만 생산될 수 있으며, 조금만 환경이 바뀌어도 제품의 안정성과 효능에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서, 생산 시설은 고도로 통제된 환경에서 운영되어야 하며, 이는 고가의 장비와 첨단 기술을 필요로 합니다. 규제 요구 사항의 엄격함 역시 바이오의약품 시장의 진입 장벽을 높입니다. 바이오시밀러는 참조 의약품(reference product)과의 생물학적 동등성을 입증하기 위해 광범위한 비교 연구를 거쳐야 합니다. 이는 임상 시험을 포함한 다양한 비교 분석을 요구하며, 이 과정은 막대한 시간과 자본을 필요로 합니다. 지적 재산권의 보호는 바이오의약품과 바이오시밀러의 개발을 더욱 복잡하게 만듭니다. 원래의 바이오의약품 개발자는 자신들의 발견과 기술을 보호하기 위해 강력한 특허를 등록하고 있습니다. 이러한 특허 장벽은 새로운 제조업체가 시장에 진입하거나 기존 제품을 모방하는 것을 법적으로 제한합니다. 따라서, 새로운 바이오시밀러 개발자는 특허를 우회하거나 만료된 특허를 이용해야 하며, 이는 제품 개발과 출시 과정에 상당한 지연과 비용을 초래할 수 있습니다.1명 평가안녕하세요. 의약품은 제조방식에 따라 화학합성의약품(이하 합성의약품)과 바이오의약품으로 나뉘며, 합성의약품은 화학물질을 합성해 만드는 것으로 우리가 흔히 접하는 의약품들도 대부분 합성의약품입니다. 합성의약품은 합성하는 화학물질의 비율만 알면 동일한 효능을 가진 복제약을 쉽게 만들 수 있습니다. 하지만 바이오의약품은 생물체에서 유래된 세포, 조직, 호르몬 등의 물질을 이용해 분자생물학적 기법으로 만들어지는데, 바이오의약품은 일반적으로 합성의약품에 비해 분자 크기가 크고 복합한 구조를 가지고 있으며, 생물체를 이용해 만들어지기 때문에 주변 환경에도 민감합니다. 또한 바이오의약품은 살아있는 생물체로 만들어지기 때문에 오리지널 의약품과 100% 똑같은 제품을 만드는 것은 불가능합니다. 즉, 오리지널 의약품과 동일한 주원료와 생산방식을 사용하더라도 환경에 따라 전혀 다른 의약품이 만들어질 수 있는 것입니다.
제네릭 의약품과 바이오의약품 위탁생산의 두 사업 간의 겉보기에는 비슷해 보이는 생산 과정이지만, 근본적인 차이가 존재하며 이러한 차이가 난이도를 크게 좌우합니다.
분자 구조의 복잡성
제네릭 의약품 : 대부분이 저분자 화합물로 구성되어 있어 구조가 비교적 단순하고 합성 과정이 명확합니다. 따라서 화학적인 방법으로 비교적 쉽게 복제가 가능합니다.
바이오의약품 : 주로 단백질이나 항체 등 고분자 생체물질로 구성되어 있어 구조가 매우 복잡하고 불안정합니다. 미세한 변화에도 활성이 크게 달라질 수 있으며, 합성 과정이 아닌 생물학적 배양 과정을 거쳐야 하므로 변수가 매우 많습니다.
생산 공정의 복잡성
제네릭 의약품 : 화학 합성 기반의 생산 공정이 주를 이루며, 공정 관리가 비교적 단순합니다.
바이오의약품 : 미생물 배양, 단백질 정제, 품질 관리 등 다양한 단계를 거쳐야 하며, 각 단계마다 높은 수준의 기술과 노하우가 요구됩니다. 특히, 미세한 오염에도 제품의 품질에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 엄격한 무균 상태 유지가 필수적입니다.
품질 관리의 어려움
제네릭 의약품 : 화학적 분석 방법을 통해 품질을 비교적 쉽게 평가할 수 있습니다.
바이오의약품 : 단백질의 3차원 구조, 당화 패턴, 불순물 함량 등 다양한 품질 속성을 종합적으로 평가해야 하며, 이를 위한 분석 기술이 매우 고도화되어 있습니다. 또한, 생물학적 활성을 정확하게 평가하기 위한 생물학적 분석법도 필요합니다.
규제의 엄격함 : 바이오의약품은 환자의 안전을 위해 매우 엄격한 규제를 적용받습니다. 생산 시설, 공정, 품질 관리 등 모든 측면에 대한 철저한 검증이 필요하며, 허가 절차도 매우 복잡하고 시간이 오래 걸립니다.
기술력의 장벽
바이오의약품 : 생산 기술, 품질 관리 기술, 분석 기술 등 고도의 기술력이 필요하며, 이러한 기술력을 확보하기 위해서는 오랜 시간과 투자가 필요합니다.
결론적으로, 바이오의약품 위탁생산은 제네릭 의약품 생산에 비해 분자 구조의 복잡성, 생산 공정의 복잡성, 품질 관리의 어려움, 규제 환경의 엄격함, 기술력의 장벽 등 다양한 요인으로 인해 난이도가 매우 높다고 할 수 있습니다.
바이오의약품은 복잡한 생물학적 과정을 통해 생산되기 때문에 일반 화학의약품에 비해 제조 과정이 훨씬 더 어렵습니다. 바이오의약품의 제조는 세포 배양, 정제, 품질 관리 등 여러 복잡한 단계가 필요하며, 이 과정에서 작은 변화만으로도 제품의 효능이나 안전성에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 또한, 바이오의약품은 단백질 등 복잡한 분자를 포함하고 있어 정밀한 분석과 기술이 필요합니다. 이러한 복잡성과 기술적 요구로 인해 초기 투자 비용이 높고, 제조 공정 관리가 까다로워서 위탁생산사업이나 복제품 제작이 어려운 것입니다.
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.
사실 해당 질문자님의 의도에 적합한 답변이 될수있는지모르겠으나 보편적인 상황에서 쉽게 풀어 설명해보겠습니다.
우선, 윤리적, 법적, 기술적, 기타 과학적 요인들이 복합적으로 작용하기 때문에 일반 화학의약품보다 변수가 많다는게 그이유라고 보겠습니다.
1 윤리적인 한계입니다.
유전자 변형을 통한 바이오의약품은 아주 유용한 산업 중 하나입니다. 특정물질생산을 위하여 미생물의 유전자변형을 유도한 뒤에 특정물질을 생산할수 있도록 유전자재조합이 이루어지게 됩니다. 미생물을 인위적으로 조작하여 새로운 생물로 만든다는 것은 어쩌면 신이 하는 행위를 따라하는 것일지도 모른다는 관점에서, 윤리적인 문제가 반드시 존재합니다.
실제 우리가 사용하는 인슐린은 박테리아에 인간유전자를 삽입하여 박테리아가 인슐린을 생산하게끔합니다. 이는 어떤 이들에게 생명윤리적인 우려를 보이고 있습니다.
2 윤리적인문제와 관련된 법적인 규제입니다.
미국 fda나 유럽ema 는 이러한 제조공정을 세세하고도 상세히 검토를하여 모든 단계서 품질과 안전을 보장하게끔하고 있습니다. 매우 많은 시간과 비싼 비용을 지불해야하므로 다른 제품보다 어렵다는 것이지요
결과적으로 규제나 승인절차 자체가 엄격하다고 볼수있습니다. 각국의 규제 기관들은 안정성과 효과성을 보장하기 위해 까다로운 많은 의무절차를 거칠수밖에 없습니다.
3 다음은 기술한계로 보입니다
생산공정은 일반적인 원료투입대비 생산량을 계산할 수 있을정도로 정확할수없습니다. 세포를 다룬다는 측면에서 현실적이지 않습니다.
또하느 일반 화학 의약품보다 훨씬 복잡하고도 위생적인요구가 필요로 합니다. 이러한 부분에서 높은 기술력을 요구한다고 말씀드립니다.
단백질 의약은 세포배양, 단백질을 뽑아내고 정제하는 과정서 오염방지와 일정한 품질유지에서 많은 고민이 이루어지고 있습니다. 확정된부분으 현재 극소의 일부일 뿐입니다.
4 과학적 한계
박테리아 미생물이라도 살아있는 생물체를 이용해 생산되므로 , 생명체에 대한 변수가 맞지 않기 때문에 일관되게 통제할수도 없습니다.
박테리아의 경우 셀라인, 즉 세대를 거칠때마다 최초 세포에서의 성질을 잃어가기때문에 미세한 차이등에 대한 연구를 통한 일괄성을 유지하는 게 아주중요할 것입니다.
마지막은 비용입니다.
생산시설이 희소하기 때문에 설비투자가 많이 필요합니다.
설비투자는 작업자 작업성과 함께 고려할 사항이며 법적인 규제 윤리문제 등을 해소하다보면 많은 비용이 추가됩니다.
이처럼 바이오의약품에 대한 그 중요성과 희소성이 높은 만큼 위험성이나 논란이 많기 때문에 이러한 바이오 의약품의 생산은 다른 산업처럼 손쉽게 이루어지지 않는 편입니다.
안녕하세요. 답변드리겠습니다.
우선, 제네릭의 경우 화학합성의약품이므로 구조가 공개되어 있는 경우, 큰 이변이 없다면 같은 공정을 바탕으로 개발하는데에 무리가 없습니다. 그러나 바이오의약품(바이오시밀러)의 경우, 단백질이나 재조합세포를 이용하기 때문에 염기서열이 같다고 하더라도 단백질의 구조 등 변수가 많기때문에 비교적 개발이 어렵습니다. 세포를 활용함에 있어서 실험 조건이나 배양 배지, scale에도 영향을 많이 받지요.