[끝까지히트 5호] 신약 개발에 있어 의약품의 '유효성'과 더불어 가장 중요하게 평가되는 요소로 '안전성'이 있다. 과거 임상 평가 전 비임상시험을 통해 신약의 안전성을 평가하는데 국한됐다면, 최근에는 의약품시판 전과 후 등 전주기적 안전성 평가의 중요성이 강조되고 있다.

<끝까지 HIT>는 국내 바이오헬스 규제과학 인재양성 대학 중 유일한 안전성 평가 분야 대학으로 선정돼 운영 중인 '아주대학교 바이오헬스 규제과학과' 이숙향 교수(연구 책임자)를 만났다. 

아주대 규제과학과가 설립된 궁극적 목표는 '의약품 전주기 안전성 평가 분야에 대한 규제과학 핵심 인재 양성'이다. 학과는 이 인재 양성을 통해 바이오헬스 산업의 국제 경쟁력을 제고하고, 안전한 의약품 사용의 교두보를 마련하는 일류 교육기관이 되겠다는 비전 아래 운영되고 있다. 

안전성은 유효성의 입증 유무와 관계 없이 신약 개발에 필수적으로 고려해야 하는 사항이다.

이숙향 교수는 "의약품의 안전성 기준은 면역원성, 허용치 기준, 바이오마커 유무, 약동학적 기준 등 고정돼 있지 않다"며 "다만, '이 정도까지는 우리가 허용할 수 있다'의 근거를 마련하는 것이 안전성 평가"라고 설명했다.

규제과학과는 이 안전성 평가 분야에서의 규제과학 전문가를양성하기 위해 △안전성·품질 분야 △바이오의약품 분야 △임상사회약학(RWE) 분야 등 3가지 트랙으로 세분화해 커리큘럼 및 연구를 진행하고 있다.

아주대 규제과학과는 2021년 후기 입학생을 시작으로, 올해 4번째 학기를 앞두고 있다.

현재까지 아주대 규제과학과는 전일제 23명(박사/통합 4명, 석사과정 19명), 부분제 23명(박사/통합 18명, 석사 5명) 등 총 46명의 재학생을 보유하고 있다. 2023년 전기 학기를 마치고 첫 석사과정 졸업생을 배출할 예정이다. 

아주대 규제과학과의 장점은 약학대학의 전 교수들의 참여를 독려해 학생들이 다양한 실험실에서 업무를 경험해 볼 수 있다는 점이다. 이는 임상사회약학, 경제성평가 등 분야도 해당하며, 실험 연구실(Wet lab)에 국한되지 않는다. 

이숙향 교수는 "의약품 안전성의 범위는 단순히 비임상 단계에 해당하는 것이 아닌 개발 전주기에 해당한다"며 "아주대가 임상사회약학 분야까지 넓은 커리큘럼을 운영하는 이유"라고 설명했다.

아주대는 각 세부 전공 별로 참여 교수 외에도 협력 교원들을 다수 확보해 학과 커리큘럼을 운영하고 있다.

각 트랙별로 ①안전성·품질 트랙 △김소희(약동학, 약물상호작용, PBPK Simulation) △김형수(화합물 안전성 평가) △김홍표(식물 유전체 클러스터, 세포 소기관 기능 조절) △박귀례(규제과학, 독성평가) △백승훈(의약품분석, 천연물화학) △서민덕(생체분자구조) △정이숙(신경질환 병태생리, 식의약개발), ②바이오의약품트랙 △박영준(신약개발론, 의약품CMC) △윤태종(나노제형, 바이오이미징 조영제개발) △이범진(약물전달, 제제설계) △장선영(감염질환, 면역치료) △진효언(바이오의약품, 나노약물전달) △김은하(바이오이미징, 분자진단) △신원(바이오의약품 안전성평가), ③임상사회약학(RWE) 트랙 △이숙향(임상약학, 의약품정보) △이한길(임상약학, 의약품정보) △신수영(약료성과평가, 약물역학) △박래웅(공통데이터모델(CDM)) △서창희(아주대병원 임상시험센터장) △신유섭(아주대병원 지역의약품안전센터장) △박인휘(아주대병원 신장내과) △허윤정(보건의료정책, 근거중심결정) 등이 참여 교수로 활동하고 있다.

이 외에도 △서상훈 유한화학 대표 △강경구 이플라스크 대표 △조인산 에비드넷 대표 △김완수 일동제약 전무 △양민열 한국오노 고문 △유무영 전 식품의약품안전처 차장 △장석윤 인터베라제약 자문위원 △한순영 전 한국의약품안전관리원 원장  △이미정 특허청 박사 △최수영 유틸렉스 사장 △이지환 미국 퍼듀대학교 교수 등이 겸임 교원 및 현장 전문가로 활동하고 있다.

아주대 규제과학과는 산학연관 협력 또한 인재 양성을 위한 전략으로 활용하고 있다. △에비드넷 △무진메디 △켐온 △피더넷 △이플라스크 △아이엠디팜 △에쓰시엘테라퓨틱스 등 참여기업과 △아주대 의대 의료정보교실 △아주대병원 임상시험센터 △융복합 의료제품 촉진지원 규제과학 연구센터 등 학내 기관이 바이오헬스 규제과학과와 협력하고 있다. 이러한 아주대학교의 연구 인프라는 연구 성과로 이어지고 있다. 

아주대 바이오헬스 규제과학과의 풀타임 학생에게는 아주대 기본 장학(등록금의 40~80% 지원)과 추가 인건비를 지원하고 있다. 이는 타 대학 규제과학과에 비해 등록금 지원 비율이 높은 편이다.

이숙향 교수는 "아주대는 풀타임 연구 학생들의 등록금 부담을 덜어주기 위한 장학 제도를 운영하고 있다"며 "인재 양성 사업비에서 지원되는 비용을 풀타임 학생의 생활비 등으로 제공하고 있다"고 밝혔다. 

또한 "지도 교수 요청이 있다면, 학회 참가 혹은 발표를 위한 등록비, 외부 연수 교육 등에 대한 비용도 지원하고 있다"며 "대표적으로 UCSF-Stanford CERSI(Center of Excellence Regulatory Science innovation), 한국임상시험산업본부, 한국보건사회약료경영학회, 한국보건의료기술평가학회 등에서의 교육 프로그램을 들 수 있다"고 설명했다.

아주대 규제과학과는 정규 커리큘럼 외에 단기 프로그램도 운영하고 있다. 이 과정은 매 학기 1회씩 진행된다. 작년 1학기에 '바이오의약품 이해와 개발 전략', 2학기에 '첨단 나노메디신 기술과응용'을 주제로 운영한 바 있다.

3월 30일에는 '규제과학 의사결정 지원을 위한 공통 데이터 모델의 적용'을 주제로 제3회 단기 교육이 진행됐다. 박래웅 아주대학교 의료정보학교실, 조인산 에비드넷 대표, 안미령 식약처 의약품 임상연구과장 등이 연자로 참여했다. 

이숙향 교수는 실제 규제과학(RS) 영역에서 행정업무 그리고 필요한 자료 구성 등 과정을 칼로 자르듯이 나눌 수 없다고 강조했다.

이 교수는 "과거에는 규제과학을 규제업무 즉, 인허가(RA)와 동일시키는 경향이 있었다"면서 "인허가는 행정 업무일 뿐이고, 규제과학은 신약개발 목표에 맞게 일련의 의약품 전주기 모든 과정에 대한 사항을 아우르고 있다"고 설명했다.

또한 "식약처가 규제과학 인재양성 사업을 시작한 이유는 신약 전체 개발단계에 규제과학이라는 개념을 녹여 넣기 위한 것으로 안다"며 "우리나라가 신약 개발이라는 큰 단계를 밟고 넘어감에 있어서, 그 노력이 연구 성과로만 끝날 것이 아니라 규제과학으로 이어져야 한다"고 덧붙였다. 

 미니인터뷰  우랩소 (우리 랩실을 소개합니다)

Q. 현재 소속된 연구실을 간단히 소개해주세요.

(박소연) 저희 연구실은 약물약동학 연구실로, 현재 박사후연구원 1명, 석·박사
통합과정 연구원 2명, 석사과정 연구원 3명 등으로 구성돼 있습니다.

In vivo(생체내)와 In vitro(생체 외) 실험을 통해 약물의 약동학적 연구(ADME-흡수(Absorption), 분배(Distribution), 대사(Metabolism), 배출(Excretion)), 신약 후보물질 발굴 및 분석, 약물상호작용 연구, PBPK Simulation(생체 해부·생리학적 정보를 바탕으로 약동학을 해석하고 예측하는 모델링 기술) 등을 수행하고 있습니다.

(이찬양) 저는 약품분석연구실에 소속돼 있습니다. 현재 석사과정 연구원 7명이 함께 연구 중입니다. 의약품과 관련된 분석 연구 및 천연물 중 생리활성 고분자 물질의 개발 연구를 수행하고 있습니다. 

 

Q. 주로 사용하는 분석기기와 연구 과정을 설명해주세요.

(박소연) 연구에 주로 사용하는 분석 기기는 HPLC(고성능액체크로마토그래피), 
HPLC-MS/MS(고성능액체크로마토그래피-직렬 질량분석기) 등이 있습니다.

HPLC는 용액 중의 유기화학물을 성분별로 분리해 함유량을 측정하는 기기이며, 우리 연구실에서는 쥐의 혈액 중 약물의 농도를 측정하기 위해 사용하고 있습니다. HPLC-MS/MS는 HPLC의 물리적 분리 기능과 질량 분석법의 질량 분석 기능을 결합한 분석법으로, 쥐의 혈장으로부터 원하는 약물을 HPLC로 분리하고, 
MS를 통과시켜 약물을 정량 분석합니다.

우리 연구실은 In vivo 실험에서 정맥투여가 필요한 약물을 실험 동물에게 투입
하고, 동맥으로 혈액을 샘플링 하기에 앞서, 캐뉼레이션(배관 삽입)을 통해 관을 연결합니다. 약물 투여 후 일정 시간마다 혈액을 채취하고, 각 샘플에서 혈장을 분리하고, 이를 HPLC와 HPLC-MS/MS를 통해 약물의 혈중 농도를 분석합니다. 이 외에 소변이나 기타 장기들도 분석 대상이
될 수 있습니다.

또한 In vitro 실험에서는 암세포를 통해약물의 특성과 상호작용을 연구하고 있습니다. 암세포의 경우, 특성 분석을 원하는약물의 영향을 보기 위해 원하는 조건에서웨스턴 블로팅(Western Blotting)과 PCR(중합효소연쇄반응) 등을 통해 세포 수준에서의 변화를 관찰합니다. In vitro 실험은 종양유도 마우스 모델을 통해 약물의 특성 분석이 진행되고 있습니다.

(이찬양) 우리 연구실 역시 가장 많이 사용하는 분석기기는 HPLC입니다. 이 외에도 GC(gas chromatography) 및 이 기기들에 질량분석기를 연결한 LC-MS, GC-MS 다양한 실험 실무 경험을 통해 신약개발에 필요한 실무적인 부분 공유 등을 분석 조건에 따라 사용합니다.

의약품과 관련된 분석 연구는 의약품/의약외품 등에 함유될 수 있는 비의도적 유해화학물질의 분석방법 개발과 실태조사에 관한 것입니다. 

최근 큰 이슈가 된 NDMA(N-Nitrosodimethylamine)와 같은 유전독성 불순물은 워낙 의약품 내 극미량 함유돼 있어 고성능 분석 방법의 개발이 요구되고 있습니다. 저희 연구실은 의약품 내 다양한 비의도적 유해화학물질에 대한 분석법을 개발하고 있으며, 이 연구법은 제품 실태조사 및 위해성 평가를 통한 안전성
평가에 활용되고 있습니다.

이 외에도 농산 식품 중 잔류농약 함량을 정확하게 분석할 수 있는 기준 물질인
인증표준물질을 개발하는 연구를 수행하고 있습니다. 매년 10여 종을 개발하고 있고, 개발된 물질은 농산 식품 중 특정 잔류농약의 제한 농도 적부 판정, 식품 안전성 확보를 위해 활용되고 있습니다.

Q. 연구실의 특·장점이 있다면요?

(박소연) 우리 연구실의 특징이나 장점이라고 한다면, 교수님의 지도 방식이라
고 할 수 있습니다. 김소희 지도교수님께서는 학생 개개인의 연구 과제에 많은 관심을 가져주십니다. 이는 곧 디스커션으로 이어지고, 데이터를 해석하는 데 큰 도움이 됩니다.

그리고 일반 실험실과 다르게 규제과학에 관련된 이론을 배운 뒤 실험을 진행할 수 있어, 신약 개발에 있어 어느 영역에 해당하는지 이해할 수 있어서 좋았습니다. 그리고 In vivo, In vitro 실험을모두 경험해볼 수 있다는 점도 큰 장점입니다.

그리고 함께 연구를 진행하시는 파트타임 연구원분들과의 네트워킹도 도움이 됩니다. 네트워킹을 통해 연구에서 배울수 없는 실무적인 부분을 공유할 수 있고, 다양한 업종이 있다는 걸 알 수 있었습니다.

(이찬양) 저희 연구실은 연구원들의 실험실 안전성 확보를 최우선으로 생각하고 있습니다. 실험공간과 사무공간을 따로 분리해 위험물질과의 접촉을 최소화했습니다. 작년 학교 안전관리센터로부터 안전연구실에 선정됐고, 10월에는 과학기술정보통신부에서도 안전관리 우수 연구실로 인증받은 바 있습니다. 

또한 타 연구실에 비해 다양한 분석 기기들을 보유하고 있어, 실무 경험을 쌓기에 적합합니다. 여러 연구과제를 통해 저분자 물질 뿐만 아니라 천연 고분자 물질의 분석과 관련된 실무 경험 및 기술을 배울 수 있다는 것도 장점입니다.