제약, 바이오에 투자자가 알아야 할 '신약 개발과정 6단계'

신약 개발과정과 주식투자 

약은 어떤 과정을 거쳐 개발되기에 약값에 영향을 미칠만큼 개발비가 높은 것일까?

또 제약 바이오기업이 여러 채널을 통해 자사의 임상시험 결과를 발표하고 있는데, 이게 어떤 의미가 있는 것일까?

 

이번 포스팅에서는 제약 바이오 회사에 투자했다면, 꼭 알아야 할 신약개발 과정 6단계에 대해 살펴본다.

 

 

1. 후보물질 탐색
2. 전임상시험(비임상시험)
3. IND
4. 임상시험 (1, 2a, 2b, 3)
5. NDA
6. PMS, 판매 및 판매후 임상

 

 

1. 후보물질 탐색 단계

이 단계에서 관심있게 봐야 할 부분은 ‘회사의 신약개발 역량’이다.

 

평균 5년간 실험실연구를 통해 후보물질을 탐색하는데, 이때 좋은 결과가 있더라도 전임상 단계에서 실패할 가능성이 높기 때문에 이 단계에서의 투자는 주의해야 한다.

 

또 획기적인 신약 후보물질이 발견됐다 하더라도 기초적인 in vitro (생체 외) 실험 결과만으로 장미빛 미래를 그리는 것은 신중해야 한다. 추후 in vivo (생체 내) 실험 결과는 또다른 결과를 낼 수 있기 때문이다. 실제로 이 단계에서의 성공 확률은 5% 수준이라고 한다.  

 

 

2. 전임상시험

선정된 신약후보 물질을 동물실험해서 효능과 부작용을 확인하는 단계다.

 

기본적으로 약효성 확인, 물질의 물리/화학적 특성 파악, 독성시험(동물시험), 약물동력학시험 등을 한다. 이를 통해 투자 의사결정에 필요한 많은 결과를 얻을 수 있다.

 

회사의 가치도 후보물질 탐색단계에 비해 많이 상승하게 되지만, 아직 임상에 진입한 것에 비해서는 싼 가격에 투자할 수 있다. 그 이유가 전임상시험에 소요되는 시간은 보통 3년이 걸리고, 성공 확률도 2% 수준에 그치기 때문이다.

 

 

3. IND

전임상결과를 바탕으로 FDA에 임상시험 허가신청을 요청하는 단계를 IND (Investigational New Drug)라고 한다.

 

임상시험을 시행하기 전 계획 단계에서부터 시약허가를 받을 때까지 회사(개발사)는 FDA의 도움을 받을 수 있다. FDA가 IDN를 받으면 후보물질을 사람에게 처방하였을 때 발생할 수 있는 다양한 위험 요소에 대한 검토를 한다. 이후 이후 추가 시험을 요청하거나 임상 시험을 승인하게 되며, 회사는 이에 따라 임상에 들어갈 수 있다.

 

이 단계는 실제 시험을 하는 단계라기 보다는 행정적 절차에 해당하기 때문에 비교적 승인 기간도 짧고 (1달), 성공 확률도 85% 수준으로 높은 편이다.  

 

회사는 임상계획이 승인된 날부터 20년간 이 약의 독점권을 보장받을 수 있다.

 

 

신약 개발과정과 성공률  

 

 

4. 임상시험

임상시험 Clinical trial은 총 3단계로 진행된다.

 

임상 1상은 주로 약물의 안전성과 용량을 평가하는데 집중한다.

임상 2상은 이 약물이 실제로 유효하게 작용을 하는지, 이때의 적정 용량 수준은 어떤지를 주로 확인한다.

임상 3상은 실제 환자를 대상으로 시험해 장기간 약물의 효과를 평가한다.

 

아래에서 조금 더 자세하게 단계별로 정리해본다

 

 

① 임상 1상

약물을 최초로 사람에게 투여하는 단계다. 그래서 이 단계는 치료를 목적으로 시험하기 보다는 비교적 한정된(20~80명) 인원으로 건강한 피험자나 특정 환자군을 대상으로 시험한다. (단 항암제처럼 심각한 잠재적 독성을 갖고 있는 약물의 경우, 환자를 대상으로 한다.)

 

이 단계에서 실시하는 연구는 아래 사항 중 1개 또는 몇 개가 복합적으로 실시하는데 보통 1년에서 1.5년 정도 걸리고, 성공 확률은 71% 정도로 알려져 있다.

 

• 초기 안전성, 내약성
• 약동학적 평가
• 약력학적 평가
• 초기 잠재적 치료효과 평가  

 

임상 1상이 끝난 후, 약물이 뛰어난 효과를 보였다고 발표하는 회사도 있고, 각종 저널에 발표하는 경우도 있는데 이때는 매우 고무적인 상황으로 볼 수 있다. 이 임상 1상에서 사람 몸에서 약의 작용, 약효에 대한 개략적인 정보, 부작용을 낮추고 효과는 높이기 위한 투약방법을 어느정도 찾았다는 얘기도 되기 때문이다.

 

 

② 임상 2상

이 단계에서는 환자군에서 치료적 유효성을 탐색하여 가능한 투여 용량과 기간을 설정하기 위한 목적으로 임상시험이 진행된다. 즉 임상 3상에서 의약품의 용량과 용법을 결정하기 위한 중요한 단계라는 것이다.

 

임상 2상은 전기(2a)와 후기(2b)로 구분할 수 있다. 전기 임상2상은 용량 반응을 추정하기 위해서 용량의 단계적 증량 디자인을 평가하고, 후기 임상 2상에서는 용량-반응 설계를 사용해 적응증에 대한 용량-반응 관계를 확인한다.

 

투자자 입장에서는 임상2상은 투자 결정에 중요한 판단을 할 수 있는 단계 있다. 이미 전 단계를 거쳐 해당 기업의 가치는 높아져 있을 수 있겠지만, 후보물질탐색이나 전임상단계에서는 실패 확률이 90% 이상이기 때문이다.

 

그래서 임상 2상 시험은 약물의 유효성을 파악하기 대조군 또는 위약(placebo) 대조군을 통한 비교 임상시험을 자주 하는 편이다. 또 정확한 시험결과를 얻어야 하기 때문에 비교적 철저한 선정기준에 의해 모집된 환자군에서 실시되는 편이고, 대상 환자수도 100~200명 수준으로 늘어나게 된다.

 

임상 2상에서는 30~40% 정도만이 임상 3상으로 간다고 한다. 임상 2상 데이터를 가지고 임상시험 3상 디자인을 하기 전 FDA 규제관들과 밀접한 협의를 해야 한다. 이 미팅은 신약 개발과정에서 가장 중요하며 많이 만날수록 좋다. FDA와 자주만나 기획과 협의를 통해 공동 목표를 설정하는 것이 임상 3상으로 가는데 많은 도움이 된다. 기업의 공시내용 가운데 FDA와의 협의 관련 내용이 있다면 주의해서 살펴보자.

 

일부 획기적인 항암제의 경우 임상 2상에서 약물의 유효성과 안전성 등을 입증받으면, Fast Track이라고 해서 임상 3상 없이 바로 환자가 사용할 수 있도록 판매할 수 있는 제도도 있다.

 

 

③ 임상 3상

의약품의 품목 허가를 위해 대규모 환자(환자수는 300~3000명)를 대상으로 시험 약의 안전성과 적응증, 유효성을 확증하는 단계다.

 

대게 임상 3상을 통해 의약품의 품목허가사항에 필요한 정보를 완성하게 된다. 이때는 용량-반응 관계를 추가적으로 평가하거나 더 넓은 대상이나 중증의 질환에 사용할 수 잇는지 여부, 다른 의약품과의 병용 투여 가능성 등에 대한 추가적인 연구를 할 수 도 있다.

 

시험 종류에 따라 다국적, 다기관 연구가 흔히 진행되며 대상 환자수는 약물의 특성에 따라 크게 달라진다. 주로 낮은 빈도로 나타나는 중요 부작용을 확인하기에 충분한 숫자를 기준으로 진행한다. 그만큼 3년 정도 오랜 시간이 필요한 과정이며, 임상 3상의 성공 확률은 문서마다 다른데 적게는 25% ~ 69%까지 된다고 한다.

 

이 단계는 신약의 유효성이 어느 정도까지 확립된 후에 진행되는 임상시험이고, 3상이 성공적으로 끝나면 판매가 가능하기 때문에 이때의 기업 가치는 이미 충분히 시장에서 반영이 됐을 가능성이 높다.

 

조양래 박사 칼럼, 메디게이트뉴스 

 

 

5. 신약시판승인신청 (NDA)

임상시험 3상이 성공적으로 이뤄지면, 모든 임상시험결과와 전임상시험 결과, 발굴단계에서 생산한 모든 데이터를 종합해 FDA에 신약판매승인신청서를 접수하는데 이를 NDA(New Drug Application)라고 한다.

 

이 단계에서는 약의 효능을 인정 받는 것이 가장 중요하다. 서류가 접수되면 표준심사(Standard review)를 할 경우에는 10개월, 우선심사(Priority Review)를 할 경우 6개월 이내에 가부 결정을 해 주겠다는 암묵적인 약속이 성립된다.

 

이후 FDA는 약을 '허가', '거절', 혹은 완전한 반응편지(complete response letter, 이하, 보완요청편지)를 개발사에게 보낸다.

 

'허가' 결정을 받으면 약물을 곧바로 환자들에게 사용하도록 생산할 수 있다.

 

보완요청편지를 받으면 개발사에서는 이 요청에 쉽게 응할 수 있는지 확인하고 개발을 계속할 것인지 단념할 것인지 결정해야 한다. 개발사에서는 개발비를 투자 받기위해 '계속 개발한다'고 발표할 가능성이 많지만 투자자들은 편지의 내용을 잘 분석해 봐야 한다.

 

 

6. 시판 후 조사 (PMS)

약물이 시판허가를 받았다고 해서 끝난 것이 아니다.

 

회사는 임상3상에서 얻은 자료의 보완을 위한 추가 연구, 새로운 적응증 탐색 등의 임상 연구를 해야 한다. 신약이 시판 사용된 후 장기간의 효능과 안전성에 관한 사항을 평가하기 위해서다. 이 단계를 임상 4상 또는 시판 후 안전성조사(PMS, Post marketing Surveillance) 단계라고 한다.  

 

실제로 PMS 단계에서 시판 허가를 받은 약물이 PMS 조사 대상을 모으지 못했거나, 안전성을 추가로 입증하지 못해 퇴출 경우들이 있다.

 

※ 식약처는 신약 허가 이후 6년 동안 원칙적으로 3000건 이상의 시판 후 조사 자료를 제출하지 않으면 판매금지 및 허가취소 처분을 내린다