개인 맞춤형 약물 전달 시스템의 시장규모 및 현황

개인 맞춤형 약물 전달 시스템(Drug Delivery System)은 인간 또는 동물에서 치료 효과를 얻기 위한 약물이나 약제 및 생체 이물의 투여 방법 또는 공정을 의미한다.

특히 기존 의약품의 부작용을 최소화하고 효능을 극대화하기 위하여 필요한 양의 약물을 효율적으로 전달할 수 있도록 제형을 설계하여 약물치료를 최적화하는 기술을 총칭한다.

인체의 필요 부위에 약물이 선택적으로 작용될 수 있도록 함으로써 약물의 부작용을 줄이고 효능ㆍ효과를 극대화하는 약물 제형의 설계 기술 포함하기도 한다.

개인 맞춤형 약물 전달 시스템은 약물 유효성을 극대화하며 투여 편이성을 증대시킬 수 있도록 패치제, 나노 캡슐제, 서방형 정제, 주사제 등과 같이 약물전달을 위한 투여 제형을 설계하는 분야다.

중소벤처기업부의 ‘개인 맞춤형 약물 전달 시스템’ 분야의 기술로드맵 보고서를 바탕으로 관련 정보를 정리했다.

1) 개인 맞춤형 약물 전달 시스템의 필요성

개인 맞춤형 약물 전달 시스템은 약물 전달의 최적화를 목적으로 생체 내 작용 부위에서 활성인 약물을 선택적으로 ‘필요한 부위에, 필요한 농도로, 필요한 기간’이 유지되도록 설계되어 유효성, 안전성, 신뢰성이 높고 약물효과가 좋다.

해당 기술은 약물의 농도가 치료효과 범위 내에서 지속 유지되고 질환 부위에 효율적으로 전달함은 물론 그것을 조절하는 역할을 통해 약물의 부작용을 줄이고 약물에 대한 환자의 순응도를 높이며 효능 및 효과를 극대화할 수 있도록 제형화가 가능해 별도 특허가 가능한 신약 기술이다.

또한 개인 맞춤형 약물 전달 시스템 개발은 질병을 효과적이고 경제적으로 치료를 할 수 있게 함으로써 전 세계적인 고령화 시대에서 각종 질환으로 인해 발생하는 사회적 비용을 줄일 수 있는 중요한 역할을 담당할 수 있다.

IT, BT, NT 등 여러 분야 기술들이 접목된 융합기술(Convergence Technology)이며 최근에는 가장 중요한 R&D의 첨단역할을 하는 나노기술(NT)을 접목시킨 나노의약품 등 새로운 의약품의 개발 가능성을 높일 수 있다는 장점이 있다.

여기에 더해 약물전달 기술 기반 산업은 건강관리 비용의 증가로 인해 직접적으로 이익을 창출할 것으로 보인다.

2) 개인 맞춤형 약물 전달 시스템의 산업 현황

최근 들어 3D 프린팅을 이용해 개인 맞춤형 약물 전달 시스템을 개발하려는 다양한 시도가 이루어지고 있는데, 3D 프린팅은 정교하고 복잡한 기하학적 구조의 제작을 통하여 방출 특성 조절 및 약물의 용량 조절이 쉬운 장점과 함께 2가지 이상의 약물을 동시에 사용하는 병용요법(Combination Therapy)을 위한 제형의 제작에도 적용이 가능한 기법이다.

특히 3D 프린팅 기술은 최근 각광받고 있는 개인 맞춤형 의학에 적합한 개인 맞춤형 약물 전달 시스템의 제작에 매우 유용한 수단을 제공하기도 한다.

아밀로이드 베타 펩타이드와 면역관용 약물인 라파마이신이 함께 지질 나노입자에 탑재된 백신을 알츠하이머병, 치매, 관절염 질환 등에 적용해 백신제로서의 치료법을 제시하기도 했는데, 기존 항체치료제에 비해 안전성, 치료효과, 비용 측면에서 장점이 있을 것으로 기대 받고 있다.

특히 이 치료백신은 알츠하이머병에 대한 효과적인 치료법을 제시해 알츠하이머병에 의한 사회적 비용을 크게 절감하고 알츠하이머병 환자 삶의 질을 크게 향상시키는 효과가 있을 것으로 전망하고 있다.

최근에는 약물전달 장치도 많은 각광을 받고 있는데 임플란트 디바이스와 마이크로니들(microneedle)이 대표적이다.

임플란트 디바이스는 체내 이식이 가능한 약물을 탐지할 수 있으며 마이크로니들은 피부를 통해 약물을 원하는 부위에 전달이 가능하며 이러한 약물전달디바이스는 외부의 통신을 통해 원하는 비율로 약물이 방출되게 할 수 있는 장점도 있어 융복합 기술이 적용된 다양한 플랫폼이 개발 중에 있다.

3) 개인 맞춤형 약물 전달 시스템의 시장 규모 및 현황

Noval Advisor에 따르면, 세계 개인 맞춤형 약물 전달 시스템 시장은 2021년 약 1조 6,579억 달러에서 연평균 5.9%로 성장하여 2027년 약 2조 3,384억 8천만 달러에 이를 것으로 전망하고 있다.

또 다른 시장조사 기관인 markets and markets에 따르면, 2020년 1조 4,305억 원에서 2025년까지 7.1%의 높은 연평균 성장률을 보이며, 2조 153억 달러에 이를 것으로 전망하고 있다.

이와 같은 발전은 만성질환 유병율의 증가, 생물학제제 시장의 성장과 새로운 제품 출시의 발전이 본 시장의 주요 성장 요인으로 볼 수 있으며, 최근 전 세계적인 코로나 바이러스 감염증에 의해 감염질환 의약품에 대한 수요가 크게 증가한 영향이 있다.

전 세계적으로 약물 전달 시장은 여러 조각으로 나뉘어 있어 다양한 업체들이 경쟁하고 있으며, Johnson & Johnson, Inc. (US), F. Hoffman-La Roche (Switzerland), Merck & Co., Inc. (US), Bayer AG (Germany), Pfizer, Inc. (US), Novartis AG (Switzerland), 3M Company (US), Becton, Dickinson and Company (US), GlaxoSmithKline plc, (UK), Sanofi (France), 그리고 Antares Pharma, Inc. (US)이 본 시장을 이끄는 주요 업체로 알려져 있다.

한국IR협의회 자료에 따르면, 국내 개인 맞춤형 약물 전달 시스템 시장은 2021년 약 6,733억 원에서 연평균 7.8%로 성장하여 2027년 약 1조 566억 원에 이를 것으로 전망되고 있다.

개인 맞춤형 약물 전달 시스템은 생물학적 제제 뿐만 아니라 다른 획기적인 치료제 분야에 초점이 맞춰짐에 따라 다양한 치료제 분야에 적용되고 있으며 경구 약물전달에서부터 흡입형 약물전달, 경피 약물전달, 안구 내 약물전달, 비강 흡입형 약물전달, 약물전달용 임플란트 등 약물전달 기술 부문의 모든 세부 분야들이 지속적으로 성장할 것으로 보고 있다.

선진국 대비 70~80% 수준의 기술력을 확보하였지만 고도의 기술집약적 연구기반이 필요한 바이오의약품을 위한 맞춤형 DDS 기술개발에 대한 연구개발 기반은 아직 미흡한 상황으로 볼 수 있다.

하지만 국내에서도 최근 나노 또는 마이크로입자 제조기술, 하이드로겔, 리포좀제조기술, 표적지향 기술, 상기 기술의 융합기술 등 다양한 기술개발 및 제품 개발을 통해 시장 확대가 예상되고 있다.