□우리나라 신약연구개발의 어제, 오늘, 그리고 내일□

한국신약개발연구조합 기획조정부장

제약산업기술거래센터 수석기술거래역

여재천

우리나라 의약산업의 역사가 100년이라고 하지만 신약개발의 역사는 1987년도에 물질특허제도가 도입된 이후에야 비로소 체계적으로 시작되었다(표1).

물질특허제도 도입이전의 신약개발은 외국의 새로운 약물의 국산화를 지칭할 정도로 신약개발의 개념부터 차이가 있었다.

신약연구개발의 프로토콜은 물론 임상시험과 전임상시험의 개념도 생소했던 □80년대 중반부터 정부 지원을 받아서 기술적인 접근이 용이하고 국내시장 장악력이 크다고 판단한 항생제, 항암제, 항궤양제, 심장순환기계 치료제등 4개분야를  중심으로 연구개발을 처음 시작하였다. 주로 한국신약개발연구조합의 회원사를 중심으로 연구콘소시움을 구성하여 신약연구개발의 초기단계인 문헌조사, 합성부터 기초적인 약효 스크리닝 정도의 수준에서 신약개발의 첫 걸음마가 시작되었다.

(표1) 의약산업의 역사 측면에서 본 우리나라 신약개발의 역사

구 분	역 사
1800년대 말(현대적 제약기업 태동단계) 1950년대(수입의존 단계) 1960년대(완제의약품 국산화/초기기술확보단계) 1970년대(원료의약품 국산화/수입대체 단계) 1980년대(신약개발 필요성 인식 단계) 1980년대 말(신약탐색기술 확립단계) 1990년대(신약개발 경쟁력 확보단계) 1999년(신약 탄생 단계) 2000년 ∼(세계적 신약개발 단계)	□국내 최초의 제약회사 등장(동화약품) □완제의약품 수입 판매 □수입원료를 국내에서 제제화하여 공급 □원료의약품 합성공정 자체개발, 선진국의약품 도입, 연구소 설립(종근당 외) □개방화 물결, 대외환경변화, 선진국 의약품 국내 본격 진입, 신약개발연구소 본격 설립, 국가지원 시작 □신약연구개발 본격 착수,기술수출 시작 □신약연구개발 본격 추진,기술수출 활성화 □1999년 국산신약 제1호선플라 탄생 ,기술수출 활성화 □세계시장 진입, 세게적인 신약탄생 에감

1987년부터 시작된 과학기술부의 특정연구개발사업, 우리나라 최초로 150여명의 산학연 전문가들이 한자리에 모여서 연구기획을 하여 출범시킨 1992년-1997년까지의 선도기술개발사업(G7프로젝트),  1998년 이후의 보건복지부의 보건의료기술개발사업등 범정부적인 지원정책에 힘입어 산학연 협동연구가 활성화되기 시작하였다.

1992년 이전의 특정연구개발사업에는 소수의 기업만이 매우 제한적으로 연구과제에 참여하였고 총연구비 규모는 20여억원에 불과하였다. 그러나 1996년에는 25개 기업이 선도기술개발사업을 통해서 신약개발에 참여하였고, 기업출자금만도 360억원이었으며 이사업의 총연구비는 1,140억원에 달하였다. 같은 기간동안에 한국신약개발연구조합 회원사의 총매출액이 약 1-2% 증가하는 데 그쳤고 기업활동의 형태에도 특별한 변화가 없었던 점을 감안한다면 연구개발중심 기업들의 이러한 연구개발 투자는 매우 획기적인 변화였다(표2).

(표2) 연구소 보유 제약기업 매출액 대비 연구개발비 추세

(단위:%)

연 도	88	91	93	96	99
매출액 대비 연구개발비	2.70	3.86	4.00	5.02	5.75

자료:2000 보건산업백서

이 사업은 연구개발 내용면에서도 비교적 충실한 성과를 얻었다. 연평균 약50여개의 과제가 참여하여 이중 11개의 후보물질이 제품개발과제로 이행되었고 8개의 후보물질이 국내외에 라이센싱아웃 되었으며, 제품개발과제에는 총 19개 과제가 참여하여 9개 물질이 전임상연구, 5개물질이 임상시험에 진입하였다. 또한 23개의 기반기술과제를 통하여 신약연구개발의 필수적인 핵심기술을 확보하였거나 기술기반을 구축하게 되었다. 신약을 지속적으로 개발해온 다국적기업의 경우에 있어서도 하나의 신약을 개발하는데 10-15년의 기간이 소요되고 있음을볼 때 신약개발경험이 전혀 없었던 우리나라에서 불과 6년 동안에 이와같은 성과를 올릴 수 있었다는 것은 매우 고무적인 일이었다.

그 결과 3년전 부터는 전임상 및 임상시험 진입과제가 계속 증가하는 추세에 있고(표3), 10여년의 신약연구개발 산고 끝에 SK케미칼에서 대한민국신약 1호인 선플라 항암제가 1999년도에 출시되었다. 또한 80년대 중반부터 처음 신약연구개발을 시작한 유한양행의 YH439 간장질환치료제, YH1885 위궤양 치료제, 일양약품의 IY81149 위궤양 치료제, LG화학의 퀴놀론 항균제, 종근당의 캠토테신계 항암제, SK의 항우울증 치료제등이 최근 해외 기술수출이라는 가시적인 성과를 거두고 있고(표4), 곧이어 대웅제약과 동화약품, 중외제약에서 국산신약이 나올 예정이다.

(표3) 우리나라의 신약 연구개발현황(2000년 11월 기준)

구 분		개발단계		품목수	기업수	계
신 약		개발완료		2(출시:1, 개발완료:1)	2	35개기업 78개품목
		임상	3상	3	3
			2상	13	9
			1상	4	4
			소계	20	14
		전임상		44	22
		탐 색		12	8
생물공학/ 신기술 의약품	신제형 개발			57	32	42개기업 167개품목
	생물공학제품			47	21
	원료의약품 자체개발			52	28
	기타			11	8
계				245	45

자료:2001 한국의 신의약품

(표4) 우리나라의 의약품 기술수출 현황(2001년 1월 기준)

년도	기술수출기업	대상업체	기술수출내용(특허구분)	계약조건 및 기술료
□89.7	한미약품공업(주)	로슈 (스위스)	항생제 세프트리악손의 개량제법(제법특허)	- 6년간에 걸처 총 6백만달러
□91.1	(주)럭키	글락소 (영국)	4세대 세파계 항생제 (물질특허)	- 계약금 : 1천5백만달러 - 경상기술료 : 순매출액의 7%
□93.6	한국화학연구소	SKB (영국)	퀴놀론계 항생제(물질특허)	- 계약금 : 단계별로 추진 특허사용 : 100만달러 임상시험 : 500만달러 품목허가 : 1천5백만달러 - 경상기술료 : 순매출액의 3-5%
□94.3	(주)유한양행	그레란 (일본)	말로틸레이트계 간질환치료제 YH-439(물질특허)	- 계약금 : 2백만달러 - 경상기술료 : 순매출액의 5%
□94.7	한국화학연구소	야마노우찌 (일본)	페닐아세트아미드계 비마약성 진통제(물질특허)	- 계약금 : 3억3천만엔 - 경상기술료 : 순매출액의 4.5%
□95.9	한미약품공업(주)	갈레나 (체코)	사이클로스포린A/면역억제제 (제법특허)	- 경상기술료 : 순매출액의 6%
□97.4	한미약품공업(주)	노바티스 (스위스)	면역억제제 마이크로에멀젼 기술(제법특허)	- 계약금 : 3백만달러 - 경상기술료 : □98년부터 10년간 6천만달러
□97.5	LG화학(주)	SKB (영국)	퀴놀론계 항생제(물질특허)	- 계약금 : 3천7백5십만달러 - 경상기술료 : 발매후 20년간 매년 매출액의 9%
□97.7	LG화학(주)	워너램버트 (미국)	항응혈제(물질특허)	- 계약금 : 4천만달러 - 경상기술료 : 상품화 이후 12년간 매출액의 10%
□97.8	한미약품공업(주)	노바티스 (스위스)	면역억제제 마이크로에멀젼 기술(제법특허)	- 계약금 : 1천1백만달러 - 경상기술료 : 순매출액의 15%
□98.2	부광약품공업(주)	트라이앵글 (미국)	B형간염치료제 L-FMAU (제제기술 독점판권 매각)	- 계약금 : 6백만달러 - 중도기술료 : 6천8백5십만달러 - 경상기술료 : 발매후 10년간 순매출액의 14%
□98.11	제일제당(주)	VaccGen (미국)	신일본뇌염백신	- 계약금 : 1백5십만달러 - 경상기술료 : 특허존속기간까지 매출액의 8%
□98.12	LG화학(주)	SKB (영국)	항바이러스제	- 계약금 : 4천만달러
□99.12	(주)유한양행		면역억제제 제조기술	- 계약금 : 1백만달러 - 경상기술료 : 매출액의 10-20%
□99.11	동아제약(주)/ 한국화학연구소	스티펠 (미국)	비마약성 진통제 KR-2508 (특허사용권)	- 계약금(정액기술료) : 150만달러 - 경상기술료 : 발매후 매년 순매출액의 5%
□99.12	일양약품(주)	AXCAN (캐나다)	차세대 위궤양치료제 IY81149 (특허사용권)	- 선수금(제품화전) : 3천만달러 - 경상기술료(제품화 이후) : 매년 매출액의 7-10% ※ 년간 매출액 2억5천만불까지 : 매출액의 7% ※ 년간 매출액 2억5천만불이상 : 매출액의 10%
'00.3	(주)종근당	헥살 (독일)	위염·위궤양치료제 오메프라졸제제 오엠피 제조기술	- 계약금 : 50만달러 - 경상기술료 : 8년간 매년 독일내 매출액의 3.5%
'00.8	(주)삼양사	BMS (미국)	대장 표적 제제기술 난용성 약물가용화기술	- 계약금 : 총 600만 달러(각기술별 300만달러) - 경상기술료 : 각각의 기술당 매출액의 3%
□00.10	(주)유한양행	SKB (영국)	위궤양치료제 YH1885	- 계약금(정액기술료) : 1억달러 - 경상기술료 : 2015년 까지 매년 매출액의 10%
□00.11	(주)종근당	ALZA (미국)	항암제 CKD-602 주	- 계약금 : 300만 달러, 총액 3,000만달러 - 경상기술료 : 매출액의 5%

자료:2001 한국의 신의약품 보완 편집

그런데 선도기술개발사업 이후 우리나라 신약연구개발의 현실은 정책 지원적인 측면에서 볼 때는 큰 변화가 없었다. 선도기술개발사업 신약개발 지원이  1997년도 7월로 종료됨에 따라서 한국신약개발연구조합은 동년 4월16일 호암교수회관에서 □국내 신물질 창출의 오늘과 내일□ 이라는 산학연관 정책토론회를 개최하고 포스트 G7을 계속추진 해 줄 것을 대 정부 요청한 바 있었으나 무산되었고 국회에서 보건의료기술개발사업 □신약개발제품화 연구사업□으로 전임상 및 임상시험 지원연구비 100억원을 책정하여 □98년도 예산에 반영하여 통과 시켰으나 동년예산 전액집행이 되지 않았고, □99년도에는 제품화 예산지원의 별도 구분 없이 의약품 분야로 통합 지원되었을 뿐만 아니라 자체예산 규모도 □98년도 대비 20% 감액된 예산책정이 되었다. 또한 연구성과에 따른 기술료를 전액 징수함으로써 기업연구개발에 대한 재투자가 이루어지지 않고 있는 실정이다.

따라서, 향후의 연구개발 수요를(표5) 대폭 반영하여 보건복지부의 보건의료기술연구재발사업의 예산증액과(표6) 과학기술부의 프론티어사업, 중점제품화사업(신약제품화사업, 생리활성물질개발사업)외에도 기업참여가 가능한 연구사업이 확대되어야 하며, 산업자원부의 의약산업 육성지원 차원의 신약연구개발비 지원계획의 수립이 절실하다.

(표5)국내 제약기업 연구개발 추진계획(□98-□05) 수요조사 결과

(단위:백만원)

구 분		□98	□99	□00	□01	□02	□03	□04	□05	계
신물질 (173과제)	총연구비	49,229	62,272	80,805.9	73,940.5	68,923	64,409	50,400	20,740	470,719.4
	정부지원 소요액	25,260	31,621	40,962.1	37,504.5	34,705.1	32,505	25,380	10,370	238,307.7
신제제 (73과제)	총연구비	10,796	13,148	12,650	5,680	2,510	560	440	480	46,264
	정부지원 소요액	4,866	6,533	6,010	2,585	1,100	320	270	290	21,974
원료/중간체 (84과제)	총연구비	15,408	13,471	11,940	8,980	4,950	1,800	2,000	-	58,549
	정부지원 소요액	7,772	6,885	6,025	4,760	2,650	900	1,000	-	29,992
계 (330 과제)	총연구비	75,433	88,891	105,395.9	88,600.5	76,383	66,769	52,840	21,220	575,532.4
	정부지원 소요액	37,898	45,039	52,997.1	44,849.5	38,455.1	33,725	26,650	10,660	290,273.7

자료:□98신의약 연구개발 종합지원 계획 수립을 위한 조사보고서

(표6) 보건의료기술연구개발사업의 연차별 의약품 연구비 지원현황

(단위 : 억원)

구분		합계	95	96	97	98	99	00	비고
합계		797.87	48.00	65.30	104.30	188.54	171.54	220.19	벤처기업지원사업은 미포함
보건의료기술연구개발사업	의약품	544.22	48.00	65.30	78.00	144.24	116.20	92.48	99부터 감소
	생명공학	147.26	-	-	26.30	30.80	26.27	63.89	의약분야 연구비는 미파악
	뇌의약학	77.15	-	-	-	13.50	29.07	34.58	과기부 전액지원
천연물신약사업		29.24	-	-	-	-	-	29.24	신규

자료:2000 보건산업백서 보완 편집

한마디로 우리나라의 신약연구개발 현실은 열악한 실정에 있다. 연구개발비 면에서 우리나라 전체 신약개발 예산은 □98기준으로 볼 때 민간기업, 출연연구소, 국가기관 모두 합쳐서 약 450억원으로서(표7) 이는 1개 다국적기업의 연간 연구개발비의 1/7밖에 되지 않는 수준이며, 연구인력은 세계 10대 다국적기업이 1개 기업당 약 4,000명인데 비해서 우리나라는 총 연구인력이 5,000명밖에 되지 않는다. 전임상시험 및 임상시험 기반시설 역시 국제적인 인정을 받기에는 미흡한 실정이다.

(표7) 우리나라의 의약 연구개발 예산(□98. 12. 31 현재)

(단위 : 백만원)

구 분	개소수	계	자체예산			외부지원
			소계	연 구비	시설장비
기업 연구소	77	225,372	191,032	139,723	51,309	34,340
민간출연 연구소	2	10,034	3,917	3,433	484	6,117
정부출연연구소	4	64,772	62,872	50,229	12,643	1,900
국가기관	2	13,577	11,758	1,403	10,355	1,819
총계	85	313,755	269,579	194,788	74,791	44,176

자료:2001 한국의 신의약품

신물질 합성분야의 기술은 어느정도 확보되어 있는 상태이나 다국적기업에서는 이미 분자조합기술(combinatotial chemistry)의 확립을 통해서 한사람이 수천-수만개의 화합물을 합성할 수 있는 고효율의 신물질 합성체계를 갖추고 있으며 합성된 물질의 신속한 효능검색을 위한 대량검색(HTS)체계를 갖추고 있으나 우리는 초보적인 수준에 머무르고 있다. 신약개발의 첫 단계로 볼 수 있는 신약 탐색기술부터 이미 경쟁력은 열세이다.

개발단계 역시 취약하여 안전성평가기술, 약물동태 및 대사연구, 제제화기술등 다국적기업들이 기본적으로 갖추고 있는 기반기술적인 면에서도 경쟁력이 뒤떨어지고 있으며 임상시험기술 역시 열악하여 임상1상시험은 일각에선 상당한 기술적 진보가 있다고 보고 있으나 임상2상 및 3상시험의 경우 경험부족상태에 처해 있으며 그나마 국내 임상시험 자료가 해외에서 인정되고 있지 않아 해외 전임상시험기관 및 임상시험기관에 별도의 시험을 의뢰해야 하는 등 고비용 저효율의 신약개발 양상을 보이고 있다.

1980년대부터 미-투 드럭 개발이라는 고전적인 연구개발 패턴을 유지해 오고 있는 우리나라 기업들이 질병원인 규명을 통한 신치료법의 개발과 연구개발비 절감 및 개발기간의 단축이 절대적으로 요구되는 포스트게놈 시대를 맞이하여 신약개발 선진국에 비해 얼마나 차별화된 연구개발전략으로 세계시장 경쟁력의 틈새를 비집고 들어가 생존할 수 있을까?

포스트 게놈시대는 전세계에 존재하는 모든 생물체의 유전인자를 분석하고 유전인자의 기능을 파악하므로서 신약을 개발하게 되는 그야말로 신약개발에 있어 새로운 장이 열리게 된 것이다(표8). 기존 치료와 예방중심의 관점에서 벗어나 질병의 원인규명 및 원천연구를 통해 질병극복의 목표를 두고 이를 위한 연구가 진행되고 있다. 2000년 6월 인간게놈프로젝트의 완성을 필두로 선진국들은 유수의 제약기업들을 중심으로 바이오 의약품의 원료가 될 유용한 유전자 또는 펩티드를 탐색하기 위하여 현재 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 이들 기업들은 게놈연구 분야에서 선점하기 위해서 막대한 연구개발 예산을 투자하고 있는 추세에 있으며 국가차원에서도 적극적인 지원을 펼치고 있는 것이다.

(표8) 신약개발 패러다임의 변화

Pre-Genomics	차이	Post-Genomics
임상 증상에서 출발	접근 방식	근원적인 유전자 레벨에서 출발
소수(~500개)	약물표적	다수(5,000~10,000개)
소수의 치료제(개인차에 의한 부작용)	개발결과	다수의 맞춤형 의약품(부작용 감소)
제약회사 단독 개발	기업간 협력	생명공학 벤쳐와 제약회사간의 활발한 협력
+++, +++	비용, Risk	+++++(Infra 포함), ++
Screening, Pre-clinical, Clinical	InfraStructure	Screening, Pre-Clinical, Clinical Bioinformatics(Genomics, Proteomics,...) HTS, Conbinatorial Chemistry, Compound Library, Molecular Modelling

자료:한국신약개발연구조합 2001 정책토론회 자료집

의약분업 실시이후의 국내 제약산업을 볼 때 다국적 제약사의 전체 의약품시장점유율이 25%에 육박하고 있고, 한미일 5대 주요 제약사를 비교할 때 한국의 R&D 투자비는 선진국 대비 40%수준에 불과한 실정이다. 그렇다면 우리 기업들은 이러한 경쟁력의 큰 격차를 극복하고 세계시장에 진출하기 위한 일종의 틈새전략을 어디서 찾아야 하는가? 이에 대한 해답은 신약연구개발의 신 패러다임 설계를 통해서 연구개발의 기반을 넓혀 나가고 산업계의 경쟁력을 키워 나가는 길밖에 없다.

유망 연구개발과제의 기술이전을 통한 국제화 전략과 해외시장 개척을 통한 벤치마킹을 추진하는 등 적극적인 아웃소싱(Out-sourcing) 전략이 필요 한 것이다. 아웃소싱이 포스트게놈시대 R&D의 원동력이라고 하는 것은 다국적기업과 디스커버리 중심의 바이오-벤처기업간의 전략적인 기술제휴가 빈번하게 이루어지고 있는 데서도 찾아볼 수 있다.

바람직한 신약연구개발 방법론은 윈-윈 전략이라는 기초 위에서 보다 구체적인 국내외의 산학연 그리고 전문기관과의 다양한 파트너쉽 형성을 통해 신약R&D의 아웃소싱이 이루어져야 하며(그림1), 한국적인 실정 아래서 부족한 부분을 보완하여 제품화에 집중하고 조기에 경제적이고 가시적인 성과를 얻어내야 하는데. 즉 R&D의 최적화와 자원의 질적인 효율화를 통해서 신약연구개발의 생산성 향상과 개발속도를 가속화 할 수 있다.

풍부한 신약개발 경험과 우수한 시스템을 갖고있는 다국적기업과의 경쟁은 원천적으로 불가능하다. 그러므로 산학연 협동연구체제의 구축과 대학, 연구소를 중심으로 한 기반기술의 확보는 우리나라 신약 연구개발 관련 산업의 장래를 결정하는 관건일 수밖에 없다.

(그림1) 신약개발효율성 제고를 위한 지식연계네트워크 구축

	협력	산 업 계
		◐ 기술수요자 ◐ 기술보유자 ◐ 연구개발을 주도하는 주관연구파트너 ◐ 학계, 연구계와의 협력 연구수행
					□ 신개념 공동연구 시스템구축실현 □ 저비용 고효율의 R&D풍토조성 □ 애로기술의 산학연 협력을 통한 적기 해결/신속성확보/ 연구목표 조기달성 □ 학계, 연구계 연구 성과 적기 산업화 연계가능 및 성과 확산 □ 가용한 연구자원 총결집을 통한 자급 자족 협동화연구 쳬계 구축실현
협력		□ 참여	□
학 계	□ 참여	신약개발 지식네트워크 (매개체)		□ □ □
◐ 기술공급자 ◐ 기술보유자 ◐ 기초, 원천, 탐색 연구수행 ◐ 기술자문역 ◐ 산업계와의 협력 연구파트너
	□
협력		□ 참여	□
	협력	연 구 계
		◐ 기술공급자 ◐ 기술보유자 ◐ 기초응용 탐색연구수행 ◐ 기술자문역 ◐ 학계, 산업계와의 협력 연구파트너

결론적으로 신약 연구개발(R&D)은 정밀화학산업 과 생명공학산업의 핵심으로서 산업(Industry) 육성 차원으로 인식되어야 하며, 2001년 이후 세계적인 신약탄생을 목표로 나가기 위해서 아웃소싱 전략의 성공적인 도입과 산학연 그리고 특히, 민·관의 총체적인 노력이 뒤받침 되어야 한다.

우리나라는 세계 10대 신약개발국가중 후발주자로서 아직도 신약개발을 위한 기반은 미흡한 실정이며, 효율적인 신약개발을 위해서는 다국적기업보다 몇 배의 효율성과 연구개발 경쟁력을 확보할 수 있는 중장기 연구개발전략이 필요하다.

새로운 신약연구개발전략의 수립은 우리가 보유하고 있는 산학연의 연구경험, 개발전략, 연구능력, 연구아이디어, 각종 기술정보등 신약개발과 관련한 지식의 연계와 확산 및 아웃소싱을 통해서 궁극적으로 신약개발의 효율성이라는 최대의 시너지 효과를 창출하는데 비중을 두어야 한다.

수년 내에 지속적으로 여러개의 국산신약 탄생과 유망 후보물질의 해외 기술 수출이 다수 있게 될 것이다. 세계적인 신약도 5년 후면 탄생할 것으로 예측된다. 그런데 이러한 전망을 더욱 확실하게 하기 위해서는 무엇보다도 연구개발 추진방법론의 확립이 절대적이다. 신약연구개발을 처음부터 끝까지 할 수 있는 능력 배양이 이뤄질 때까지는 아웃소싱만이 현실을 타개 해 나갈 수 있는 황금 열쇠임을 깊이 인식하고 지금보다도 더욱 활발한 국내외 파트너쉽 형성으로 기술가치 향상을 위한 아웃소싱을 적극 추진해야 한다.

이와 더불어 정부의 신약연구개발비의 확대지원이 절대적으로 필요함은 두말할 나위가 없다. 선진 5개국의 5대 중점 육성산업이 생명의약산업이며, 정부의 정책적인 육성지원책은 신약연구개발의 진흥을 위해서 매우 중요한 촉매 역할을 해오고 있다. 신약연구개발이  하루빨리 국가중점정책지원산업으로 자리잡을 수 있도록 적극적인 추진정책이 수립되어야 할 것이다.

또한, 신약개발 연구주체들의 지식공동체 구축을 유도하며 일관성 있고 지속적으로 지원하는 정부의 역할이 필요하다. 신약개발 정보 네트워크 구축 등 산학연을 유기적으로 연결하는 신약개발 인프라에 대한 과감한 투자와 산업계 주도의 신약개발 체제를 구축하므로서 학연의 연구성과를 효율적으로 제품화에 연계시킬 수 있는 연구개발시스템의 확립 그리고 시설, 인력, 기술 등의 중장기적인 신약연구개발 인프라 공동구축에 총력을 기울여 기업이 전주기적인 신약연구개발의 최종 주체로서 자리를 잡을 수 있도록 해야 한다.