3장 신물질 신약개발 과정

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3장 신물질 신약개발 과정

3.1 신약개발 허가과정

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– 신약이란?

• 국내에서 이미 허가된 의약품과는 화학구조 또 는 본질조성이 전혀 새로운 신물질 의약품 또는 신물질을 유효성분으로 함유한 복합제제의약품

– 우수한 의약품이 지녀야 할 조건

• 편리성 : 약물 적용이 편리해야 함

• 유효성 : 치료효과를 확보해야 함

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– 신약개발 기술

※ 출처 : ICON

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• 탐색과정에 많은 노력이 요구된다

• 효능기전이 불명확하다

• 초기 후보물질의 성공 가능성이 낮은 편이다 – 전통적인 신약개발 방법의 특징

• 확실한 효능기전에 근거한 신약개발이다

• 후보물질 도출과정이 짧다

• 작용기전이 차별화된 약물개발이 가능하다

• 초기 후보물질의 성공가능성이 높다 – 현대적인 신약개발 방법의 특징

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• Sulfanilamide는 매우 효과적인 항생제

• 정제와 산제로 사용되다 1937년에 미국의 일부 주에 서 액상제제 요청  대부분의 의약품용 용매에 녹지 않아 항 결빙용매로 사용되넌 diethyl glycol에 잘 녹 는 것 발견  액상제제로 만들어 공급

• 공급받은 15개 주에서 100명 이상의 사망자 발생 – 신약개발에서 안전성의 중요성 : sulfanilamide 사건

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• 동물실험결과 진정, 수면효과가 인정되었고 주목할 만한 부작용이 없는 것으로 알려짐  1957년 독일 에서 허가

• 특히 임산부의 입덧을 완화하는 효과가 있어 임산부 들이 많이 사용  독일에서만 5,000~7,000명의 신 생아가 사지가 없거나 짧은 상태로 태어남 (신생아 중 약 40% 만 생존)

• 조사 결과 혈관의 성장을 억제하는 기전이 있는 것으 로 발견됨

– 신약개발에서 안전성의 중요성 : thalidomide 사건

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– 신약개발 과정

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– 신약개발 과정 (비임상)

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– 신약개발 과정 (임상 및 허가)

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3.1.1 기초탐색 연구 및 신약의 기원

– 의약품 개발의 최초 출발

• 기초 조사, 천연물 추출 또는 신물질의 화학적 합성 및 스크리닝

– 천연물 추출을 통한 약물의 개발

• 식물로부터의 활성 물질 분리

: 정신병약으로 사용되는 reserpine은 민간에서 전해 오는 인도사목(Rauwolfia serpentina)에서 추출

• 반합성 물질을 추출하여 활성물질 제조

: 마과 식물(Dioscorea)은 diosgenin을 다량 함유  실험실에서 estrogen 제조에 활용

① 식물로부터의 얻는 경우

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• 호르몬의 추출

: 소, 양, 돼지 등의 내분비선에서 갑상선 추출물, 인 슐린 및 뇌하수체 호르몬 등 추출

• 백신 생산

: 1796년 Edward Jenner가 천연두 백신을 제조한 이 후 동물을 통한 백신 제조 활발히 이루어짐 (예, 원 숭이의 조직 배양을 통한 소아마비 백신, 오리 또는 송아지를 통한 인플루엔자 백신 제조 등)

② 동물로부터의 얻는 경우

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• 항생물질

: 특정 미생물을 이용하여 penicillin, erythromycin, chloramphenicol 등 생산

• 단백질 신약

: DNA 재조합 기술을 이용하여 인간의 유전자를 세 균에 이식  단백질 생산 (사람의 인슐린, 성장호 르몬, 인터페론 등)

③ 미생물로부터의 얻는 경우

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• 유전자 재조합(DNA recombinant)기술

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• 단클론항체의 생산

④ 항체 의약품 (단클론 항체)

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⑤ 유전자 치료제

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3.1.2 약효 검색과 전임상 연구

– 전임상 단계에서의 연구

• 약물의 화학적, 물리학적 특성 규명

• 약물의 약리활성 및 독성을 포함하는 생물학적 특성 규명  약물의 흡수, 분포, 대사 및 배설을 규명 (약 물동태시험)

– 제제화

• 신약의 개발이 결정되면 초기 제제화 연구 시작

• 시험생산 단계 (pilot plant)에서 대량생산을 위한 scale-up 과정이 필요

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3.1.2.1 신약 후보물질의 화학적, 물리학적 특성 규명 – 신약 후보물질은 물리적, 화학적 특성 규명이 필요

• 구조, 화학식, 분자량, 성상 등

• 식약청에서 원료물질과 제제에 대해 그 기준 및 시험 방법을 설정하여 심사를 받도록 하고 있음  의약품 의 품질을 보증

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• 기준 및 시험방법 작성 시 신약에 대한 기재항목

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3.1.2.2 신약 후보물질의 생물학적 특성 규명

– 약리학(pharmacology)이란?

• 약리학 = Pharmakon(약, drug) + logos(학문, science)

• 약물의 기원, 물리, 화학적 성질, 생체에 대한 작용과 기전, 부작용, 독성, 용법 용량, ADME 등을 연구하는 학문

1) 약리(pharmacology) 시험

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• ADME

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– 약리시험을 통한 생리활성과 작용기전의 규명

• in vitro vs. in vivo

• 초기 단계에서는 배양세포 또는 단백질 수준에서 연 구 진행  후보물질의 활성과 선택성을 규명하기 위 해 질환모델이 확립된 동물실험을 통해 규명

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– 약리작용에 관한 자료

• 심사대상효능을 포함한 효력을 뒷받침하는 약리작용 에 관한 시험 자료

① 효력시험자료

• 독성시험 및 효력시험, 흡수∙분포∙대사∙배설에 관한 시험을 제외한 신체 각 부위 및 기능에 미치는 영향 에 관한 시험 자료

② 일반약리시험자료

③ 흡수∙분포∙대사 및 배설에 관한 시험 자료

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– 약물동태학(Pharmacokinetics)

• 약물을 투여 후 ADME(흡수, 분포, 대사, 배설)를 연구 하는 학문

• 2종 이상의 동물(대개 설치류 1종 및 개를 이용) 2) 약물동태학적 거동