[헬스코리아뉴스 / 이순호] JW중외제약이 동물실험 대체 연구에 본격적으로 나서고 있다. 최근 미국에서 동물실험 의무화가 폐지되면서 신약 임상에 혁명적인 변화가 예상되는 가운데, 향후 열릴 새로운 시장을 겨냥해 선제적으로 사업 영역을 개척하는 모양새다.

JW중외제약은 최근 제브라피시(Zebra Fish) 모델 전문 비임상시험기관인 제핏과 업무협약(MOU)을 체결했다.

이번 협약으로 JW중외제약은 자체 신약후보물질 적응증 확장과 신규 혁신신약 과제에 제브라피시 모델을 활용한다. 제핏은 유전자 편집기술을 활용한 질환 맞춤형 제브라피시 모델과 약물 스크리닝 플랫폼을 제공한다.

제브라피시는 열대어류로 인간과 유전적 구조가 80% 이상 유사해 포유류 실험을 대체할 수 있는 비임상 중개연구 모델로 주목받고 있다. 미국과 유럽 등 글로벌 빅파마들은 약물 타깃과 유효성, 안전성 검증 과정에서 제브라피시 모델을 광범위하게 활용하고 있다.

제브라피시를 비임상(동물실험)에 활용하면 실험비용을 포유류 대비 10분의 1 수준으로 낮출 수 있다. 피시 성체가 3~4㎝로 적은 약물로 실험결과를 신속하게 도출할 수 있어 비용 절감 및 연구기간 단축에 도움이 된다.

제브라피시 연구논문에 따르면, 포유류 실험과 결과 일치율은 최대 91%이며, 임상 성공률(2상 기준)을 21.1% 높일 수 있다.

JW중외제약은 앞서 지난해 5월 바이오벤처기업인 오가노이드사이언스와 비임상 중개연구 강화를 위한 ‘오가노이드 기반의 신약개발 플랫폼 구축 및 공동연구’ 계약도 체결했다.

장기유사체로 불리는 오가노이드(Organoid)는 인체 내의 ‘장기(organ)’와 ‘유사한(oid)’의 합성어다. 줄기세포를 장기와 유사한 구조로 배양하거나 재조합해 만든다. 오가노이드는 환자들의 장기 조직뿐만 아니라 구조·기능적 특이성도 재현한다.

동물실험의 대체가 가능한 것은 물론, 직접 임상시험을 하지 않고도 결과를 예측할 수 있어 차세대 신약개발 기술로 기대를 모은다.

이번 계약으로 양사는 오가노이드의 유전체 정보를 데이터베이스(DB)화한 R&D 플랫폼을 함께 구축할 계획이다. 오가노이드사이언스는 환자의 조직 샘플을 이용해 오가노이드 모델을 개발하며, JW중외제약은 오가노이드 모델의 유전자를 해독하고 해당 정보를 축적한 플랫폼 구축을 담당한다.

양사는 앞으로 지속적인 협력을 바탕으로 오가노이드 R&D 플랫폼을 성공적으로 구축하고 신약 개발에 활용할 계획이다.

동물실험은 인체를 대상으로 임상시험을 하기 전에 반드시 거쳐야 하는 단계로, 생쥐부터 원숭이까지 다양한 동물을 대상으로 시행한다. 약물의 잠재적 유효성은 물론, 독성과 내약성 등을 미리 확인할 수 있어 신약개발 과정에서 중요한 위치를 차지하고 있다.

그러나, 동물실험이 인체실험의 안전성, 효율성을 담보하지 못한다는 지적이 지속해서 제기되고 있는 데다 동물복지에 대한 인식이 강해지면서 동물실험을 폐지해야 한다는 목소리가 높아지는 상황이다.

실제 화장품의 경우, 과거 제품 개발 과정에서 안전성을 입증하기 위해 동물실험을 시행했으나, 이러한 관행이 잔인하고 불필요하다는 사회적 합의에 도달하면서 유럽에서는 지난 2013년 화장품에 대한 동물실험과 동물실험 화장품의 판매 금지 규정이 발효됐다. 이후 한국과 스위스, 대만, 영국, 호주, 멕시코 등 42개 국가에서 화장품 동물실험을 금지하거나 제한하는 법안을 통과시켰다.

미국 역시 최근 동물실험 자료가 없어도 의약품 허가신청을 할 수 있는 근거를 마련하면서 화장품뿐 아니라 의약품 분야에서도 동물실험의 설 자리는 줄어들게 됐다.

바이든 미국 대통령은 지난해 말 기존의 동물실험을 의무화했던 조항을 삭제한 식품의약품화장품법 개정법안에 서명했다. 이에 따라 미국에서는 동물실험을 하지 않고도 FDA에 의약품 허가신청을 할 수 있게 됐다.

지난 1938년 의약품의 안전성과 유효성 확인을 위해 사람을 대상으로 임상시험을 수행하기 전 반드시 동물실험을 통과하도록 규정한 지 85년 만에 관련 조항이 삭제된 것이다.

개정된 법에는 동물실험과 같은 비임상 시험을 ‘의약품의 안전성과 효과성을 조사하는 임상시험 전 또는 그 과정 중에 시험관에서(in vitro), 컴퓨터에서(in silico), 또는 화학적으로(in chemico), 또는 비인체 생체시험(nonhuman in vivo test)에서 수행되는 시험’이라고 정의했다.

비임상 시험 예시로는 ▲세포 기반 어세이(Cell-based assays) ▲조직 칩(Organ chips) 및 미세생리시스템(Microphysiological systems) ▲컴퓨터 모델링 ▲기타 바이오프린팅(bioprinting)과 같은 비인체 또는 인체 생물학기반 시험방법과 동물실험 5가지를 예로 들었다. 동물실험 외에 4가지 방법으로 비임상 시험을 하면 되는 것이다.

또 식품의약품화장품법 개정 외에도 공중보건법을 개정해 바이오시밀러 승인 신청 시 필요한 독성 평가 규정에도 이러한 동물실험 대체법이 적용될 수 있게 했다.

현재로서는 동물실험이 약물의 독성을 확인할 수 있는 최적의 실험으로 꼽히고, 이를 명확히 대체할 수 있는 실험 방법이 개발되지 않은 만큼, 제도가 정착하기까지 시간이 걸리겠지만, 미국의 이번 식품의약품화장품법 개정은 탈(脫) 동물실험 시대의 개막을 의미한다는 분석이다.

특히 약물의 안전성이 아닌 유효성을 확인하는 데는 오가노이드 등을 활용해 개발 중인 대체 시험법이 빠르게 도입될 것으로 보인다. JW중외제약이 오가노이드사이언스, 제핏 등과 손을 잡고 발 빠르게 관련 연구에 나선 이유다.

JW중외제약은 이들 기업과 협업을 통해 비임상과 임상 간의 불일치를 줄이기 위한 중개연구를 강화하고, 의료 미총족 수요(unmet needs)가 높은 환자군에 특화된 맞춤형 혁신신약 개발에 더욱 집중한다는 방침이다.

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