[비즈니스포스트] 코로나19 사태를 계기로 메신저리보핵산(mRNA) 기반 바이오의약품시장이 급부상했다. mRNA를 활용해 백신과 치료제를 개발하는 기업들이 늘면서 자연히 mRNA 의약품 위탁개발생산(CDMO) 수요가 커졌다.

세계 최대 바이오의약품 생산 역량을 지닌 삼성바이오로직스도 mRNA 위탁개발생산시장 공략에 나섰다. 삼성바이오로직스가 막 개화하는 시장에서 경쟁력을 확보하기 위해 어떤 준비를 했고 또 미래 시장 가능성을 어떻게 평가하고 있는지 알 수 있는 자료가 공개됐다.   

삼성바이오로직스는 9일 홈페이지에 ‘떠오르는 mRNA시장 동향에 대한 적응과 대응’ 자료를 공개했다. 자료는 피에르 캐티뇰 제조센터장 부사장과 임희섭 mRNA 생산 수석과학자가 참여해 일문일답 형식으로 mRNA 위탁개발생산사업을 설명한다.

캐티뇰 부사장은 모더나 mRNA 백신 생산기지인 론자에서 미국 포츠머스 지사장으로 일하다 지난해 8월 삼성바이오로직스에 합류했다. 앞서 6월 미국에서 열린 세계 최대 제약바이오 전시회 ‘2022 바이오 인터내셔널 컨벤션’에 참석해 삼성바이오로직스의 mRNA 위탁개발생산사업 경쟁력을 알린 바 있다.

다음은 일문일답 내용이다.

- 글로벌 시장에서 mRNA 기술의 잠재력은 무엇인가.

“mRNA 백신 및 치료제시장은 향후 몇 년 동안 꾸준히 성장할 것으로 예상된다. mRNA는 기존 항체 플랫폼과 다른 작용을 기반으로 새로운 치료제를 만들 수 있게 한다. 백신과 치료제 이외에 바이러스 벡터, 키메릭항원수용체-T세포(CAR-T) 시스템 등 다른 형태로도 사용 가능하다.

이런 진보를 이루는 데는 세포유전자치료제를 포함한 신기술을 지원하는 위탁개발생산업체의 역량이 필수다. 위탁개발생산업체는 새로운 프로세스를 수용하고 최적화하는 경험을 갖추고 있다. 경쟁이 치열한 시장에서 고객이 가치 있는 전문지식을 활용하고 제조시설에 대한 대규모 투자를 피할 수 있도록 도울 수 있다.”

- mRNA 제조 분야의 현황은.

“팬데믹으로 인해 mRNA 생산능력과 위탁개발생산업체들의 역량이 크게 확장됐기 때문에 위탁개발생산 경쟁은 더욱 치열해질 것으로 예상된다. 게다가 많은 제약사가 (mRNA 관련) 자체 역량을 확보하고 있어 위탁개발생산업체가 파트너로서 입지를 확보하기 위해서는 생산능력을 넘어서는 가치를 추가해야 한다.

기술적으로 보면 mRNA 제조과정은 여전히 새롭다. 따라서 mRNA 백신과 치료제 모두에 대해 임상시험계획 승인신청(IND) 경험을 가진 파트너와 협력하는 것이 중요하다. 임상시험계획 승인신청 경험이 있는 위탁개발생산업체는 고객이 승인에 필요한 기준을 설정하도록 도울 수 있다.

실제 제조 측면에서 mNRA 기술은 플랫폼 방식으로 접근할 수 있다. mRNA 의약품 생산은 유전자 서열 변화, 유전자 제조와 정제, 지질나노입자(LNP) 형성 등 일반적으로 동일한 과정을 거친다. 따라서 동일한 플랫폼에서 특정 유전자만 전환함으로써 다양한 제품을 생산할 수 있다. 반면 단클론항체(mAb) 플랫폼을 사용하면 작은 변화에도 수많은 수정이 필요하다.

그러나 이런 제조 용이성은 mRNA 생산 공정에서 시험관내 전사(IVT)의 반응 및 정제 단계에만 적용되며 지질나노입자 캡슐화 과정에는 해당하지 않는다. 지질나노입자 캡슐화는 mRNA 제품의 열화를 방지하는 데 필요하지만 지질나노입자 생산능력 부족으로 인해 의약품 제조과정에 병목현상을 일으킨다. 지질나노입자 캡슐화는 특정 조건을 갖춰야 하는 복잡한 과정이기도 하다.”

- 삼성바이오로직스는 mRNA 서비스에 어떻게 투자했나.

“삼성바이오로직스는 mRNA 기술을 포함한 다양한 형태의 의약품(멀티모달리티)에 ‘엔드투엔드’ 서비스를 제공하기 위해 노력하고 있다. 우리의 서비스에는 mRNA 원료의약품 제조, 완제의약품(DP) 생산과 병입 공정 등이 포함된다. 모두 한 장소에서 제공된다.

혼자서 모든 제조단계를 수행할 수 있는 위탁개발생산업체는 거의 없다. mRNA를 취급하는 위치가 여러 곳으로 나뉘면 오염 및 열화 위험이 높아진다. 특정 기업이 단일 장소에서 전체 과정을 맡으면 효율성을 극대화하고 잠재적 리스크를 완화할 수 있다.

삼성바이오로직스는 또 지질나노입자 공정을 위해 소규모에서 대규모로 생산규모를 확대(스케일업)할 수 있는 통합 지질나노입자 공정 플랫폼을 활용한다. 지질나노입자 공정은 소규모 개발자와 대규모 제조업체 사이 큰 차이가 있기 때문에 생산규모를 확대할 때 제품의 일관성을 보장하기 위한 분석이 필요하다.” - mRNA 기반 제품의 위탁개발생산 파트너를 결정할 때 고려해야 하는 점은 무엇인가.

“mRNA는 아직 미성숙한 기술이기 때문에 많은 개발사가 개발부터 상용화까지 엔드투엔드 서비스를 제공할 수 있는 파트너를 찾고 있다. 위탁개발생산업체가 갖춘 mRNA 전문지식이 중요하다. 대규모 공정 개발 경험이 있는 RNA 전문가를 핵심 인력으로 갖춰야 한다.

자체 제형을 개발한 업체도 고수율 제품을 고안하는 노하우는 부족한 경우가 많다. 이들은 개발, 제조, 생산규모 확대, 분석 등을 위탁개발생산 파트너에 크게 의존한다. 여러 특성을 두고 mRNA를 평가할 수 있는 검증된 분석방법이 필요하다. 위탁개발생산업체는 또 품질 관련 규제, 공급업체 관리, 감사 등에 대한 우수한 기록을 보유해야 한다.

기본적인 조건이 갖춰지고 나면 고객의 다음 관심사는 빠른 생산, 빠른 시장 출시로 향한다. 신속한 생산의 비결은 계약에 따라 제공되는 전용 제조공간이다. 제조 용량도 중요하다. mg(밀리그램) 수준의 소규모 임상 단계에서 최대 200ℓ에 이르는 상업생산까지 다양한 규모로 제조하는 능력 말이다.

mRNA 제품에 대해 대규모 생산능력을 제공하는 업체는 많지 않다. 삼성바이오로직스가 여기에 투자한 것은 mRNA가 위탁개발생산업체로서 명성과 기회를 모두 얻을 수 있는 분야라는 것을 알기 때문이다. 위탁개발생산업체의 가장 중요한 의무는 끊임없이 준비해 필요할 때 시장과 공공의 요구를 충족시키는 것이다.”

- mRNA 의약품 관련 규제 동향은.

“팬데믹 기간 이뤄진 긴급사용승인(EUA)은 mRNA 백신 및 치료제에 더 이상 적용되지 않을 것으로 예상된다. mRNA 의약품이 증가한 것에 비해 규제 체계의 확립은 뒤처졌다. mRNA 백신과 그 제조과정이 새로웠기 때문에 규제당국은 모든 관련 세부사항을 이해하기 위해 포괄적인 접근방식을 택했다. 생산자가 제품을 만들 때나 규제당국이 제품을 평가할 때 모든 우려 요소를 고려할 수 있도록 정한 것이다.

삼성바이오로직스는 규제업무(RA)팀을 통해 mRNA 관련 규제를 지속적으로 확인하고 있다. 새로운 기술과 함께 규제 측면의 위험이 발생하지만 우리는 이런 위험과 관련 지침에 대한 이해를 최신화하고 있어 고객 제품의 승인을 돕는 방법을 정확히 안다. 삼성바이오로직스는 mRNA 기반 제품을 포함한 다양한 원료의약품(DS)의 의약품제조관리기준(GMP) 생산을 승인받았고 그 결과 미국 식품의약국(FDA), 유럽의약품청(EMA)과 강력하고 긍정적인 관계를 형성했다.”

- mRNA 의약품 개발과 관련된 과제는 무엇인가.

“mRNA는 유망한 기술이지만 연구가 필요한 미개척 요소가 많고 제품 생산비용도 많이 들 수 있다. 이런 비용은 부분적으로 저온 유통망(콜드체인) 구축과 값비싼 원자재에서 발생한다. 체외 전사와 캡핑(RNA 말단을 감싸 안정화하는 것) 등 mRNA 합성 공정과 관련해 트라이링크의 ‘클린캡’ 시약과 같은 특허물질의 가격이 높을 수 있다. 지질나노입자의 경우 지질 가격이 매출원가에서 큰 비중을 차지한다.”

- 앞으로 mRNA 개발과 상용화에 어떤 점이 영향을 미칠까.

“mRNA 의약품은 다른 바이오의약품에 비해 빠르게 생산되며 쉽게 표준화될 수 있다. 이는 의약품 개발자와 생산자가 새로운 질병에 신속하게 대응할 수 있게 하는 요소다.

백신과 치료제는 요구하는 생산량이 다르다. 여러 고형암을 대상으로 하는 암 백신이나 치료제는 상업적 제조 규모가 가장 클 것으로 예상되지만 임상의 불확실성이 크다. 전염병 대응에는 더 작은 규모의 제조가 필요하다. 효율성을 위해서는 소량의 물질로도 많은 투여분을 만들 수 있는 자가복제RNA(saRNA), 원형RNA(circular RNA) 등에 관한 요구를 수용할 수 있도록 플랫폼을 조정해야 한다.

또 코로나19 이외의 질병이나 임상 단계 후보물질에 서비스를 제공하기 위해 소규모 생산이 필요하다. 예를 들어 시험관내 전사 용기와 재사용 가능한 시스템은 1~20ℓ(리터) 규모 생산을 지원한다. 많은 후보물질에 더 작은 배치(제조단위)를 제공하려면 소규모 생산라인을 늘려야 한다.”

삼성바이오로직스는 당초 항체의약품 중심 위탁개발생산사업을 전개하고 있었으나 최근 mRNA 의약품을 포함한 세포유전자치료제 등으로 사업범위를 확장하고 있다.

지난해 하반기 모더나의 mRNA 백신 완제의약품을 위탁생산한 데 이어 올해 5월 말 mRNA 원료의약품 생산설비 구축을 완료해 원스톱 생산체제를 갖추게 됐다. 최근 미국 그린라이트바이오사이언스의 mRNA 백신 원료의약품 시험생산에 성공하며 mRNA 생산 역량을 증명했다. 임한솔 기자