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바이오의약품 바로알기 바이오의약품 바로알기
2014-09-30
전세계적으로 암, 자가면역질환, 유전질환 치료에 주로 이용되는 유전자재조합 항체의약품, 줄기세포치료제 등의 차세대 바이오의약품 개발이 활발히 이루어지고 있다. 국내에서도 바이오의약품에 대한 관심이 증가되면서 다양한 매체에서 바이오시밀러, 바이오베터 등의 용어를 흔하게 접하게 된다. 메디컬포커스에서는 바이오의약품의 정확한 정의와 분류, 해당되는 성분 및 제품을 정리하였다.

바이오의약품이란?

• 생물의약품(바이오의약품)

사람이나 다른 생물체에서 유래된 것을 원료 또는 재료로 하여 제조한 의약품으로서 보건위생상 특별한 주의가 필요한 의약품을 말하며, 생물학적제제, 유전자재조합의약품, 세포배양의약품, 세포치료제, 유전자치료제, 기타 식품의약품안전처장이 인정하는 제제를 포함한다.

• 개량생물의약품(바이오베터, 슈퍼바이오시밀러)

이미 허가된 생물의약품에 비해 다음 가목부터 다목까지의 어느 하나에 해당하는 제제학적 변경 또는 다음 라목에 해당하는 변경으로 이미 허가된 생물의약품에 비해 안전성ㆍ유효성 또는 유용성(복약순응도ㆍ편리성 등)을 개선한 것으로 식품의약품안전처장이 인정한 의약품을 말한다.
가. 유효성분의 종류 또는 배합비율
나. 투여경로
다. 제형
라. 명백하게 다른 효능효과를 추가

• 동등생물의약품(바이오시밀러)

이미 제조판매ㆍ수입품목 허가를 받은 품목과 품질 및 비임상ㆍ임상적 비교동등성이 입증된 생물의약품을 말한다.

*국내에서 바이오시밀러로 인정받은 의약품은 단클론항체의약품인 램시마주(셀트리온, 2012년 승인), 허쥬마주(셀트리온, 2013년 승인)이다.
바이오시밀러 vs. 제네릭의약품
[그림1]과 같이 바이오시밀러와 제네릭의약품은 신약과 동등성이 입증된 품목이라는 점에서 유사한 개념이지만 몇 가지 측면에서 차이가 있다.
바이오의약품 및 화학적 합성의약품의 분류
[그림1] 바이오의약품 및 화학적 합성의약품의 분류
  • 유효성분
    화학적 합성의약품의 복제약인 제네릭의약품은 신약과 동일한 유효성분을 포함하고 있어 유효성ㆍ안전성이 신약과 동일한 반면, 바이오의약품은 제조원료 또는 최종산물인 세포, 유전자, 단백질 등이 신약과 완전히 동일할 수 없으므로 효능이나 안전성 또한 신약과 동일하다고 볼 수 없다. 이러한 이유 때문에 바이오의약품의 제네릭의약품을 칭할 때에는 Biosimilar(유사-바이오의약품) 또는 Follow-on Biologics(후발-바이오의약품)이라는 용어가 사용된다.
  • 신약과의 동등성 입증방법
    제네릭의약품의 경우, 비교적 간단한 시험인 생물학적동등성시험, 비교용출시험, 비교붕해시험과 같은 의약품동등성시험을 통해 신약과의 동등성을 입증할 수 있다. 그러나 바이오시밀러는 특성분석시험, 비임상시험, 임상시험의 결과를 비교평가함으로써 신약과의 동등성을 입증하여야 한다.
  • 해당제품의 범위
    합성의약품은 특성분석이 용이한 편이기 때문에 대부분 제네릭의약품 개발이 가능하다. 그러나 바이오의약품은 유전자, 줄기세포 등 주성분의 특성분석이 어려워 제네릭개발이나 동등성 입증 또한 어려운 경우가 많다. 식품의약품안전처에서 제공하는 ‘동등생물의약품 평가 가이드라인’은 원칙적으로 모든 바이오의약품에 적용될 수 있으나, 실제적으로는 특성분석이 잘된 단백질을 주성분으로 포함한 제품에 한하여 적용이 가능하다.

바이오의약품의 분류와 특징

바이오의약품은 주성분의 종류에 따라 생물학적제제, 단백질의약품(유전자재조합 또는 세포배양 이용), 항체의약품, 세포치료제, 유전자치료제 등으로 분류할 수 있다. 특이항원을 표적으로 하는 항체의약품을 단백질의약품에 포함시키기도 하나 최근에는 별도로 구분하는 추세이다.

1. 생물학적제제

생물학적제제란, 생물체에서 유래된 물질이나 생물체를 이용하여 생성시킨 물질을 함유한 의약품으로서 물리적ㆍ화학적 시험만으로는 그 역가와 안전성을 평가할 수 없는 백신ㆍ혈장분획제제 및 항독소 등을 말한다.

백신은 감염병 질환의 예방 등을 목적으로 투여하는 항원단백질 또는 미생물체(세균, 바이러스 등)를 말하며, 약독화 생백신, 비활성화 백신, Subunit 백신, Toxoid 백신, 혼합백신, DNA 백신 등이 이에 속한다. 혈장분획제제(알부민 등)는 원료의 유한성 및 특성을 감안해야 하고, 자국의 혈액을 우선 이용해야 하기 때문에 국내에서는 대한적십자사가 공공성을 가지고 관리하고 있다. 국내의 생물학적제제는 국가출하승인*을 통해 시중에 유통된다.

*국가출하승인이란?

  • 보건 위생상 특별한 주의를 요하는 백신 등 생물학적제제에 대하여 제조단위별(로트)로 제품의 안전성 유효성 확보를 위하여 제조(수입)회사의 품질검사를 거친 제품을 시중에 유통시키기 전 국가에서 시험 및 서류검토를 거쳐 제품의 품질을 확인하는 제도이다. 미국에서는 'lot release', 유럽은 'batch release'라는 용어를 사용하며 이는 제조단위(lot 혹은 batch)별 출하승인(release)을 의미한다.

  • 국가출하승인의 목적은 생물학적제제 각 로트별 품질(특히 역가)을 보증함과 동시에 안전성을 확인하고자 함이다. WHO에 의하면 국가출하승인은 GMP 실사, 시판 후 조사(Post Marketing Surveillance)등과 더불어 생물학적제제의 안전관리를 위해 반드시 수행해야 하는 규제(regulation) 항목이라 정하고 있다.

  • 식품의약품안전처는 생물학적제제의 국가출하승인현황 정보를 제공한다.
    (식품의약품안전처 온라인의약도서관 > 소비자를 위한 정보 > 국가출하승인)

생물학적 제제 해당제품 예

• 백신
종류 제품명
인플루엔자백신 박씨그리프주, 인플루코박스주, 지씨플루주 
대상포진생바이러스백신 조스타박스주
A형간염백신 아박심주, 하브릭스주
B형간염백신 유박스비주, 헤파뮨프리필드시린지, 헤파박스진주
인유두종바이러스백신 가다실프리필드시린지, 서바릭스프리필드시린지
로타바이러스백신 로타릭스프리필드, 로타텍액
폐렴구균백신 프리베나13주, 프로디악스-23

• 혈장분획제제 및 항독소
성분 제품명
사람 혈장유래성분 함유 복합제제 티씰
건조농축 사람항트롬빈 Ⅲ 안티트롬빈 Ⅲ주
사람혈청알부민 녹십자알부민주20%
항파상풍 사람면역글로불린 테타불린에스엔주
클로스트리디움 보툴리눔 독소A형 메디톡신주
디프테리아 및 파상풍 혼합 톡소이드 티디퓨어주

2. 단백질의약품

펩타이드 또는 단백질 등을 유효성분으로 하는 의약품을 의미한다. 여기에는 싸이토카인, 호르몬, 기타 생체내인자와 치료용 효소가 포함된다.

단백질의약품은 제조기술에 따라 유전자재조합의약품과 세포배양의약품으로 구분되기도 한다. 유전자재조합의약품은 유전자조작 기술을 이용해서 원하는 펩타이드나 단백질을 합성하는 유전자를 만들고 이를 대장균, 효모, CHO 세포(Chinese hamster ovary cell) 등에 삽입시킨 후 배양하여 원하는 단백질을 생산하도록 한다. 이후 정제과정을 거친 순수한 단백질만 의약품으로 사용된다. 1982년 미국 FDA에 의해 재조합 사람인슐린 제품이 승인된 이후 유전자조작기술이 급속히 발전하고 있으며 최근에는 대다수의 단백질의약품이 유전자재조합을 통해 제조되고 있다.
세포배양의약품은 세포배양기술을 통해 제조되는데, 일반적으로 세포배양이라고 하는 용어는 다세포 진핵생물로부터 유래된, 특히 동물세포를 배양하는 것을 의미한다. 과거에는 인터페론 등이 세포배양기술로 제조되었다.

단백질의약품 해당제품 예

분류 성분 제품명
싸이토카인 재조합 에리스로포이에틴 에포카인프리필드주 
재조합 인간인터페론베타-1a 레비프프리필드주사 
페그인터페론알파-2a 페가시스주 
필그라스팀(유전자재조합) 그라신프리필드시린지주 
호르몬 소마트로핀(재조합 인성장호르몬) 그로트로핀투주, 유트로핀주
인슐린 글라진 란투스주솔로스타, 란투스주바이알
인슐린 리스프로 휴마로그주
태반성성선자극호르몬 (hCG) 프레그닐주
폴리트로핀알파 고날에프주, 고날에프펜주
생체내인자 및 효소 재조합 혈액응고인자VIIa 노보세븐알티주
재조합 혈액응고인자 IX 베네픽스주
이미글루세라제 세레자임주 

3. 항체의약품 (단클론항체의약품)

단클론항체의약품이란 하나의 항원결정기에만 결합하는 항체, 즉 단클론항체(monoclonal antibody)를 유효성분으로 하는 의약품을 의미한다. 단클론항체는 세포 표면의 항원과 결합하여 표적에 대한 세포 독성을 통해 효과를 나타내기도 하고, 싸이토카인이나 케모카인과 결합함으로써 체내에서의 신호 전달을 중화, 차단하여 작용을 나타내기도 한다.

항체의약품 해당제품 예

성분명** 제품명 국내 승인 적응증
Abciximab 리오프로주 경피적 관동맥 혈관확장술(PTCA)시술 중 고위험환자들의 허혈성 심합병증 예방
Adalimumab 휴미라주 류마티스관절염, 건선성 관절염, 축성 척추관절염, 다관절형 소아 특발성 관절염, 크론병, 건선, 궤양성대장염
Basiliximab 씨뮬렉트주 신장이식시 급성 장기거부반응 예방
Bevacizumab 아바스틴주 결장직장암, 유방암, 비소세포폐암, 신세포암, 교모세포종, 난소암, 난관암, 복막암
Cetuximab 얼비툭스주 전이성 직결장암, 두경부 편평세포암
Eculizumab 솔리리스주 발작성 야간 혈색소뇨증
Etanercept 엔브렐주 류마티스관절염, 건선성 관절염, 강직성 척추염, 건선, 소아 특발성 관절염
Infliximab 레미케이드주 크론병, 강직성 척추염, 궤양성 대장염, 류마티스성 관절염, 건선성 관절염, 판상 건선
Palivizumab 시나지스주 RSV(Respiratory Syncytial Virus)로 인해 입원이 필요한 심각한 하기도 질환의 예방
Ranibizumab 루센티스주 (습성) 연령관련 황반변성, 당뇨병성 황반부종, 망막정맥폐쇄성 황반부종
Rituximab 맙테라주 림프종, 만성 림프구성 백혈병, 류마티스 관절염, 베게너육아종증 및 현미경적 다발혈관염
Trastuzumab 허셉틴주 유방암, 위암
Ustekinumab 스텔라라프리필드주 판상 건선

**단클론항체의약품의 성분 명명법

단클론항체의약품의 성분명은 공통적으로 monoclonal antibody의 약어인 ‘mab’로 끝난다. (‘-cept’로 끝나는 의약품은 수용체-항체 융합 단백질(receptor-antibody fusion protein)을 의미한다.)

항체의 기원에 따라 다음을 참조하여 명명한다.
성분명 하위어간 의미 비고
-momab 마우스 항체(murine antibody)  
-ximab 키메라 항체(chimeric antibody) 인간항체 부분이 약 70%
-zumab 인간화 항체(humanized antibody) 인간항체 부분 90% 이상
-umab 완전 인간항체(human antibody)  


질병 혹은 대상에 따라 다음을 참조하여 명명한다.
성분명 하위어간 의미
-ba(c)- bacterial
-ci(r)- cardiovascular
-fung- fungal
-ki(n)- (전-하위 어간) interleukin
-le(s)- inflammatory lesions
-li(m)- immunomodulator
-os- bone
-vi(r)- viral


- 암(tumours)
성분명 하위어간 의미
-co(l)- colon
-go(t)- testis
-go(v)- ovary
-ma(r)- mammary
-me(l)- melanoma
-pr(o)- prostate
-tu(m)- miscellaneous

4. 세포치료제

살아있는 자가, 동종, 이종 세포를 체외에서 배양ㆍ증식하거나 선별하는 등 물리적, 화학적, 생물학적 방법으로 조작하여 제조하는 의약품을 말한다. 다만, 의료기관 내에서 의사가 자가 또는 동종세포를 당해 수술이나 처치 과정에서 안전성에 문제가 없는 최소한의 조작(생물학적 특성이 유지되는 범위 내에서의 단순분리, 세척, 냉동, 해동 등)만을 하는 경우는 제외한다.

세포치료제는 사용되는 세포의 기원에 따라 다음과 같이 구분된다.
  • 자가유래 세포치료제
    (Autologous cell therapy products)
본인으로부터 적출된 세포나 조직을 다시 본인이 이식받기 위해 공정처리되어 만들어진 세포치료제
  • 동종동계유래 세포치료제
    (Isogenic cell therapy products)
본인과 동일한 유전자를 지닌 타인(일란성쌍둥이 등)으로부터 적출된 세포나 조직을 다시 본인이 이식 받기 위해 공정처리되어 만들어진 세포치료제
  • 동종유래 세포치료제
    (Allogenic cell therapy products)
어떤 사람으로부터 적출된 세포나 조직을 다른 사람에게 제공하기 위해 공정처리되어 만들어진 세포치료제
  • 이종유래 세포치료제
    (Xenogenic cell therapy products)
사람이외의 종으로부터 적출된 세포나 조직을 사람에게 제공하기 위해 공정처리되어 만들어진 세포치료제


세포치료제 해당제품 예
분류 성분 제품명
조직세포 자가유래 연골세포 콘드론
자가유래 뼈세포 알엠에스오스론
자가유래 피부각질세포 홀로덤
면역세포 자가유래 활성화림프구 엔케이엠주
자가유래 활성화티림프구 이뮨셀엘씨주
성체줄기세포치료제 동종제대혈유래 중간엽줄기세포 카티스템
자가골수유래 중간엽줄기세포 하티셀그램에이엠아이
자가지방유래 중간엽줄기세포 큐피스템주

5. 유전자치료제

질병치료 등을 목적으로 인체에 투입하는 유전물질 또는 유전물질을 포함하고 있는 의약품을 말한다. 유전자치료제는 유전자 조작기술을 이용하여 치료유전자(gene)와 운반체(vector)를 결합시킨 것으로서, 환자의 세포 내로 이입시켜 유전자 결함을 치료하거나 예방한다.

식품의약품안전처에서는 유전자치료제의 허가범위를 아래와 같이 한정하고 있으며, 허가범위에 해당되더라도 사람 생식세포의 유전적 변형을 통하여 치료하는 등 윤리적 문제가 우려되는 유전자치료제는 허가하지 않는다.
  • 유전질환, 암, 후천성면역결핍증 및 기타 생명을 위협하거나 심각한 장애를 초래하는 질환의 치료제의 경우

  • 위 질환으로의 진행을 억제하는 치료제 등 기타 식품의약품안전처장이 질병예방이나 치료를 위하여 필요하다고 인정하는 경우

  • 현재 이용 가능한 치료법이 없거나, 유전자치료제가 현재 이용 가능한 다른 치료법과 비교하여 안전성ㆍ유효성이 명백하게 개선된 경우

국내에서는 심혈관 질환, 퇴행성 질환, 유전질환 등 다양한 질환을 표적으로 한 유전자치료제 개발이 진행 중이나 승인된 제품은 아직 없다.

References

  • 식품의약품안전처 ezDrug
  • 식품의약품안전처 온라인의약도서관
  • 식품의약품안전평가원
  • 단클론항체 동등생물의약품의 비임상 및 임상 평가 가이드라인. 식품의약품안전처, 2013
  • 동등생물의약품 평가 가이드라인. 식품의약품안전청 2009
  • 생명공학의약품의 국제일반명 자료집. 식품의약품안전처 2009
  • 생물의약품 허가 및 심사를 위한 질문/답변집. 식품의약품안전처, 2010
  • 생물학적제제 등의 품목허가ㆍ심사 규정 [식품의약품안전처고시 제2013-21호]
  • 바이오제품 시장 및 바이오기술개발 동향. 지식경제부ㆍ한국산업기술평가관리원ㆍ한국바이오협회. 2010
  • Fremanis R. Editor. USAN Handbook. America Medical Assocation. 1999
  • Lee Goldman and Andrew I. Schafer "Biologic Agents". 『Goldman's Cecil Medicine』 (24th Edition) 35, 165-168. Elsevier Inc.
조수진 | KIMS 학술팀
sjcho@kims.co.kr

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