약 연구, ‘편리성-소량복용’ 새로운 트렌드 자리매김

특허청, 서방성약물의 진화-위체류시스템 등 특허동향 소개

현대의 약 개발자들은 약을 가능한 편리하고 적게 사용할 수 있는지에 대하여 연구하고 있으며, 새로운 약효를 가지는 신약을 개발한 이후에도 적용이 편리하고 약리효과가 최적으로 발현될 수 있는 약물전달시스템 개발에 주력하고 있다.

약의 진화는 언제까지 계속될 것인가?

미래학자들은 앞으로 한 세기가 지나면 평균수명이 120세로 늘어나 지금의 70~80세 노인들은 그때에는 노인으로 분류되지 못하는 현상이 발생할 수도 있다는 추정도 하고 있다. 이러한 평균수명의 연장은 약의 발달이 가장 큰 공헌을 했다고 한다. 과거에 있어 이러한 약의 발전 과정은 효과의 입증과 부작용 등에 대한 안전성이라는 두 면을 확인해 오는 역사였다.

그러나 기본적인 의식주가 해결되고, 먹고 사는 것이 풍족해지면서 점점 더 높은 삶의 질을 추구하게 되었으며, 이러한 추세에 맞추어 현대에는 약의 효과 및 안전성과 더불어 약의 복용편의성도 중요한 약의 선택기준이 되어가고 있다.

따라서 현대의 약 개발자들은 어떻게 하면 약을 가능한 편리하고 적게 사용할 수 있는지에 대해 연구하고 있으며, 새로운 약효를 가지는 신약을 개발한 이후에도 적용이 편리하고 약리효과가 최적으로 발현될 수 있는 약물전달시스템 약물전달시스템(Drug Delivery System; DDS)은 약물의 부작용을 줄이고 효능/효과를 극대화해 필요한 양의 약물을 효율적으로 전달할 수 있도록 설계한 제형임.

특히, 약물을 서서히 방출시켜 약의 복용횟수를 줄여주는 서방성 약물전달시스템(Sustained Released Drug Delivery System) 기술이 처음 연구된 이래로 약물의 흡수와 관련된 제제기술의 진화는 급속한 발전을 이루고 있다.

최근에는 약물의 붕해시간을 지연시킨 단순한 서방성 약물전달시스템에서 벗어나, 약물을 소장 상부에서 최대한 흡수시키기 위한 시스템 개발이 성과를 보이고 있으며, ‘위체류시스템(Gastro-Retentive Drug Delivery System ; GRDDS)’도 그들 중 하나이다.

‘위체류시스템’은 약물을 복용한 후, 약물이 일정시간(12~24시간) 동안 위장에 머물면서 약물을 지속적으로 방출하여 약물이 가장 많이 흡수될 수 있는 소장 상부에서의 약물 흡수를 극대화 시키는 시스템으로 현재까지 알려진 흡수와 관련된 경구용 약물전달시스템으로는 가장 진보된 기술로 인정받고 있다.

‘위체류시스템’은 위에 체류하는 방법에 따라 약물을 위 내부에 존재하는 체액 위에 띄우는 ‘부력시스템(Buoyancy system)’, 약물을 위벽에 부착시키는 ‘생접착성시스템(Bioadhesive system)', 약물을 위 내에서 부풀려 위의 유문을 통과하지 못하도록 하는 '팽윤시스템(Expansion system)으로 세분화된다.

현재까지 위체류시스템을 적용하여 상용화된 제품은 1999년 미FDA의 승인을 받고 시판중인 '팽윤시스템(Expansion system)’을 적용한 Bristol-Myers Squibb사의 당뇨병치료제인 Glucophage XR(성분명 Metformin HCl)이 최초이며, 이후, 동일 성분의 위체류시스템 적용 제품들이 인도의 Depomed사 등에서 개발됐고, 국내에서도 Generic 개발이 완료된 상태에 있다.

특허청(청장 전상우) 자료에 의하면 지난 40여 년간(1971년~2006년) 위체류시스템 관련 특허출원은 총 51건이었고, 내국인 출원에 비하여 외국인의 출원이 2배가량 더 많았으며, 연대별 출원 건수를 살펴보면 1970년대에 1건에 불과했던 것이 2000년대에는 27건까지 증가하였으며, 특히, 1990년대 이후로 출원 건수가 증가추세에 있다.

위체류시스템 관련 특허는 내국인에 의한 출원이 29.4%를 차지하고 있고, 외국의 경우는 다국적 제약회사를 중심으로 하는 미국(35.3%), 유럽(27.5%), 일본(7.8%)의 순이며, 이 네 곳을 제외한 기타 국가에서는 출원이 전무한 상태이다.

위체류시스템 관련 특허의 출원은 세부 적용기술의 특징으로 분류할 때 '부력시스템(Buoyancy system)' 관련 특허출원이 7.8%, ‘생접착성시스템(Bioadhesive system)'관련 특허출원이 39.2%, '팽윤시스템(Expansion system) 관련 특허출원이 52.9%로 주로 팽윤시스템 기술개발에 집중되어 있다.

위체류시스템을 포함한 약물전달시스템의 세계 시장 규모는 2001년에 약 190억불 정도이던 것이 올해는 약 410억불로 예상하고 있으며, 위체류시스템을 적용한 당뇨병치료제인 메트포르민(Metformin HCl)의 시장규모만도 올해 약 6억불에 달할 것으로 예상하고 있어 장기 복용이 필수적인 순환기계 질환 치료성분들에 확대 적용할 경우 향후 위체류시스템의 시장규모는 더욱 더 커질 것으로 예상할 수 있다.

제약산업에 있어 일반적으로 신약 개발을 위해 약 3~6억불의 막대한 비용과 10~15년의 기간이 소요되는데 반해 위체류시스템을 포함한 약물전달시스템의 개발을 통한 개량신약의 개발은 안전성과 유효성이 입증된 기존 약물을 사용하게 됨에 따라 상대적으로 적은 약 0.5억불의 개발비용과 3~5년의 개발기간을 투자하여 고부가가치의 의약품을 개발할 수 있어, 국내 위체류시스템을 포함한 약물전달시스템 기술의 발전속도에 비추어 볼 때, 자본과 인프라가 취약한 국내 제약기업의 입장에서 세계 시장에 도전해 볼 수 있는 분야라 할 수 있다.