Bench to Bedside, 복잡하고 어려운 중개의 여정
"개인 연구자가 혼자 할 수 있는 일은 별로 없어"

13년 전인 2007년 12월 14일 국가임상시험사업단(Ko-NECT)이 출범했다는 보건복지부의 보도자료가 배포됐다. 보도자료의 소제목은 '전국 임상시험 인프라 구축을 통한 선진 의료산업 기반 마련 및 세계적인 임상개발 허브로의 발전 가능성 제시'라고 명시돼 있고, 사업내용은 "기존의 9개 지역임상시험센터를 포함하여 2010년까지 15개 센터를 네트워크로 묶고 임상시험전문인력양성센터, 임상시험핵심기술개발센터를 추가 설치해 임상시험 첨단기술의 개발 및 전문인력 양성"이었다. 또한 이 사업의 종료를 앞두고 후속사업으로 '임상시험 글로벌선도센터사업'과 '첨단융복합임상시험기술개발사업'이 2012년 시작됐고, 임상시험글로벌사업단(KCGI)이 운영을 맡아, 2019년 종료됐다.

신상구 교수께서 사업단장을 맡으셨던 국가임상시험사업단 시절, 필자도 사업단의 인력양성 운영위원으로 참여했었고, 후속사업인 임상시험글로벌사업의 주관기관이었던 국가임상시험지원재단(KoNECT)의 기관장을 맡았었다. 이런 이유로 두 사업의 내용에 대해서는 잘 알고 있었지만, 한 가지 의문을 가지고 있었다. 이 두 사업은 미국의 Clinical and Translational Science Awards(CTSA)나 일본의 '중개 및 임상연구 코어센터' 사업 등 해외의 중개연구지원사업들이 표방했던 구성과 기대효과와 유사하거나 같은 부분들을 가지고 있었다.

즉 전국 주요 대학병원을 대상으로 다기관 임상연구와 여러 다양한 중개 임상 및 비임상 연구를 할 수 있는 병원 컨소시엄을 구성하였고, 특히 초기 임상시험 기술, 첨단 융복합 임상시험 기술 개발 등 중요한 중개연구의 도구(tool)를 개발하고 적용하고 확산하는 사업이었다. 또한 탐색적 임상연구의 프로토콜 지원, 통계지원, IND 컨설팅 등 ARO의 역할도 포함되어 있었고, 임상시험의 효율을 높이는 의료데이터기반사업, 스마트 임상시험 기술개발 등을 포함한다. 그런데 이 임상시험 사업들이 미국이나 일본처럼 대학에서 나온 기초연구 성과를 기반으로 진행되는 실제 개발프로젝트를 지원하는 '중개임상연구' 사업이 아닌, 인프라사업으로 계획된 것이다.

참고로 미국의 CTSA 사업은 개발프로젝트의 중개연구자금 지원 외에도 대학연구자들의 전문역량 제고를 위한 교육과 훈련, 그리고 커리어개발을 도와줄 수 있는 독자적인 학제개발(academic home)이 목적에 포함되어 있고, IND 등 임상시험관련 규제 및 통계 컨설팅과, 프로토콜 자문, 스마트 IRB 적용 등을 통한 중개연구 역량과 효율을 높인 것을 그 성과로 꼽고 있다.

그렇게 되었던 배경에 대해서는 여러 의견들이 있는 듯하다. 당시 진행되고 계획되고 있던 다른 중개연구사업과의 중복 때문이라 말씀하시는 분도 있고, 우리나라에서는 연구과제 직접 지원이 아닌 서비스나 컨설팅, 인력지원과 인력양성이 들어간 사업은 연구개발(R&D) 사업이 될 수 없기 때문이라는 이야기가 설득력이 있다. 중개연구의 지원은 어차피 비임상과 임상 단계별로 나누어 해야 할 수밖에 없어 한 데 담을 수 없다는 의견도 있었고, 임상시험은 중개연구가 아니지 않느냐 반문하시는 분도 계셨다.

아무튼 이 두 사업을 지켜보면서, 그 배경에 대해 개인적으로는 다음과 같은 생각이 들었다.

첫째, 최근까지 우리나라에서 중개연구에 대한 정의나 목적, 중개연구에서의 병원이나 임상의사의 역할에 대한 합의나 이해와 참여가 매우 낮았다고, 병원 경영진들의 주목도 끌지 못했다.

둘째, 이 사업들이 시작되었던 시점에서 임상단계로 진입할 수 있는 단계의 혁신신약과제들의 수가 매우 적었다. 

셋째, 학제간 협력이라는 대전제를 가진 중개연구사업의 학제간 협력에 활기를 부어 줄 만한 리더십의 발휘나 충분한 자금의 지원이 어려웠다. 

마지막으로 일본처럼 고도화된 중개임상연구를 필요로 하는 첨단 의료기기 개발을 이 사업이 커버하지 않았기 때문이 아닐까 하는 것이었다.

그럼에도 불구하고, 임상시험 사업의 성과는 긍정적이다. 실제로 다른 혁신 R&D 사업의 성과보고에서도, 이 사업들의 성과가 종종 섞여서 보고되는 것을 보면, 이는 R&D 사업과 소위 '인프라'사업이 칼로 자르듯이 나뉘어 질 수 없고, 중개과정도 또한 그러하다고 생각되었다. 또한 이 사업들을 통해 조성된 초기 임상시험 유닛과 시스템, 전문인력, 지원 인력과 tool, 임상시험 기술의 축적이, 개량신약과 복합제 등을 포함하여 연간 150 건이 넘는 국내신약의 초기 임상시험과 (T1 중개연구) 200 건에 가까운 연구자 임상시험 (T1, T2 중개연구)의 기반이 되고 있다. 이러한 양상으로 볼 때, 연구의 지속가능성은 차치하더라도 무척 고무적으로 생각된다. 그러나 아래에 기술한 NIH가 2003년 미국 임상연구 생태계에 대한 관찰의 내용은, 아직도 한국의 상황에도 그대로 적용된다.

미국 NIH 가 2003년 'NIH Roadmap for Medical Research'를 발표하면서 세가지 중점분야를 제시한다. 그 중의 하나가 최근 과학자들 간에 임상연구를 기피하고 있는 추세를 바로잡고 기초-중개-임상 연구간의 간격을 줄이고 임상 및 중개연구 자체의 획기적인 혁신을 추진하기 위한 '임상연구체제의 재설계 (Re-engineering the Clinical Research Enterprise)'이다.

NIH Road Map은 21세기 초반에 들어 중개 및 임상연구가 상대적으로 약화되었다고 관찰하고, 그 이유로 다음 두가지 요인들 든다.

 

첫째 임상 및 의료기관에서의 중개연구는 바이오의료 사업화의 요체임에도 불구하고 증가하는 연구비용과 복잡성, 정보시스템의 부족, 그리고 규제장벽으로 인해 저해되고 있다. 특히 병원에서 폭증하는 임상서비스 소요와 줄어든 재정마진은 임상연구 및 중개연구에 할애되는 시간 감축을 초래한다. 임상연구에 대한 기관의 저평가는 결국 임상연구에 필요한 환자 모집 및 관리에 어려움을 주고, 그에 따라서 임상시험의 종료가 늦어진다.

 

둘째, 중개연구가 독립적인 영역으로 자리를 잡지 못했기 때문에 임상의료기관에서 중개연구 전문가를 모집하고, 조언하고, 유지하는 것은 매우 어렵다. 치솟는 임상 서비스 요구로 인해 환자중심연구를 위한 연구자 양성과정에 차질을 빚는다. 또한, 최신식 임상 및 중개연구 수행을 위해 필요한 복잡한 장비들은 부족하거나 여기저기 흩어져 있다. 이러한 연구를 위한 투자기회도 적을 뿐더러, 더욱 효율적인 연구를 위한 바이오인포매틱스, 통계 분석 방법들은 여전히 통합되지 않고 있다. [KABIC의 ‘미국 바이오메디컬 분야 중개연구 동향분석’에서 발췌]

 

지난해 11월 같은 지면에 필자가 기고한 글에서도 언급하였듯이 지난 9년간 범부처신약개발사업단(KDDF)의 지원을 받은 대학발 신약 과제 중, 임상단계에 진입한 과제는 전체의 5.4%였다. 사업단에 지원하여 평가된 과제 중 선정되어 연구비 등 지원 과정을 거친 과제들의 성공률이라고 생각한다면 높지 않은 비율이다. 아직도 많은 대학이나 연구소의 연구성과들이 개발단계로 나오지 않고 있고, 다른 국가연구비 지원을 받거나 받지 못하는 개발프로젝트들도 있어 전체 성공률은 이보다 훨씬 낮을 것이라 생각된다.

따라서 이들 기초연구 성과의 중개 성공률을 높이려면, 무언가 지금과는 다르게 해야 한다는 시그널을 주고 있다. 우리도 2000년대 초반부터 이 것을 해결하기 위하여 선진국이 고민하고 추진해 온 CTSA, NCATS등과 같은 중개과정의 혁신을 위한 일들을 이제라도 심각하게 고민해야 하지 않을까 한다.

앞에서 언급한 것처럼 중개연구가 무엇인가에 대한 바이오 생태계 구성원 들의 이해는 아직 통일되고 있지 않으나, 중개연구에서 임상연구의 역할에 대한 이해는 과거와 비교할 때 확실히 높아졌고, 특히 의료기기의 개발에서는 매우 큰 비중을 차지하고 있는 것 같다.

그러나 필자의 경험으로 볼 때, 신약개발의 경험이 많은 몇몇 기업들을 제외하고는 기업이 가진 중개과정의 어려움이나 문제는 임상단계 전 pre-clinical 단계를 포함한 훨씬 앞 쪽에서도 많이 존재한다.

 

중개(translation)란 무엇인가

2012년부터 지금까지 NCATS의 센터장을 맡고 있는 분은, 매우 핸섬한 신경내과 의사, Christopher Austin박사이다. 그는 "바이오 의료분야에서의 중개란 개인의 건강이나 공중보건을 향상시키기 위하여, 실험실이나 병원 연구소에서 도출된 관찰이나 연구를 환자상태의 개선을 위한 치료방법으로 변환하는 과정"이라고 하면서, 중개는 '팀 스포츠'이며, 중개과정은 실험실에서 발견된 새로운 과학적 사실에서만 시작하는 것이 아니고 오히려 임상현장이나 공공보건 분야에서 관찰된 새로운 사실에서 시작하여 그를 기초과학을 통해 검증하면서 바이오 혁신을 이루어가는 경우가 더 많은 만큼, 양방향성을 가지고 있는 것이라고 강조하였다.

그렇다면 '중개'라는 과정은 언제 시작되는 것일까? 중개과정은 연구자가 자신의 새로운 연구 성과를 가지고 질병치료와 연관 짓기 시작할 때 이미 시작된다고 생각한다.

예를 들어, BCR-ABL 단백질이 tyrosine kinase역할을 하여 백혈구를 과증식시킨다는 사실을 증명하고, 백혈병 치료에 적용할 수 있겠다고 생각했던 시점부터, 더이상 기초연구자의 입장이 아니라 혈액종양 임상의의 시점이 필요했을 것이다. 기초연구가 가설을 정해 놓고 그 것을 증명하는 연구라면, 치료제나 의료기기, 진단의 개발은 임상현장 문제의 해결이라는 보건학적 혹은 사업적 목적과 목표를 정해 놓고, 연구 결과를 관찰하는 것이고, "engineering with the end in mind"로 표현한다.

따라서 개발의 종착점인 임상현장에서 잘 받아들여지고 널리 쓰일 수 있는 치료나 진단법이 되려면, 기초연구자나 스타트업들의 기술에 기반한 치료들이, 실제 임상 현장에서 어떤 환자들에게, 필요한 것인지, 또한 환자나 의사가 가지고 있는 관련 질병상태의 관리에 있어서의 '미충족 의료수요'에 대하여 솔루션이 될 수 있을지에 대한 깊은 고민이 필요하다. 만약 이것에 대한 답이 준비되지 않았거나, 이를 뒷받침 하기 위한 생물학적, 약리학적, 약제학적 특성에 대한 질문에 대한 답이 아직 없는 경우 제대로된 임상연구를 계획하는데 많은 어려움이 있다.

이러한 질문들에 대한 답을 통해, 개발의 방향을 정하려면, 임상 진료 및 보건 환경을 잘 알아야 하고, 이러한 질병상태와 환자에 대한 경험과 새로운 치료법의 개발에 대한 경험이 많은 임상 전문가의 의견을 청취하여야 한다. 스탠포드 대학의 SPARK 프로그램을 시작한 다리아 모클리-로젠 박사는 자신이 개발한 펩타이드 조절자의 심근세포 수축에 대한 연구 결과를 기대에 차서 미국의 심장학회에 발표했는데 아무런 반응이 없자 매우 실망을 했고, 이 때 한 심장내과 전문의가 던졌던 조언을 바탕으로 심장내과 임상의사와의 협력으로 연구와 개발의 방향을 심근경색으로 바꾸어 성공할 수 있었던 경험을 공유하면서 임상의사의 역할을 강조하였다. 또한 방사선치료로 인한 피부화상 환자의 미충족수요에 대해 자문하였던 피부과 전문의가, 이러한 환자들의 문제에 대해 전혀 인지하지 못했던 이유를 늦게 깨닫고, 어떤 과의 임상전문의에게 물어야 할지, 이들 환자를 만나려면 어디로 가야할 지 알 수 있었던 경험도 소개한 것을 책에서 읽었다.

개발의 방향이 정해진 후에도 개발 도중에 생기는 여러 질문들, 라이센싱 파트너나 투자자가 궁금해 하는 질문에 답을 준비하는 것, 임상단계로 진입하기 위한 데이터를 축적하는 것, 그리고 개발과정과 시장에서의 여러 걸림돌들을 지속적으로 제거하는 것이 중개의 과정이고, 이를 위해 필요한 연구들을 중개연구라고 할 수 있겠다. 따라서 중개과정은 매우 복잡하고 어려운 과정이며 개인 연구자가 혼자 할 수 있는 일은 별로 없어 보인다.

문제는 대학의 개인 연구자이건 기업이건 간에, 필요한 모든 중개연구를 다 할 수는 없으며, 효과적인 중개협력 팀을 꾸리는 것이 어렵다는 것이다. 특히 신약 등의 새로운 치료의 개발에 관심이 높고, 기초연구자들과 함께 시간을 보낼 수 있는 임상의사들을 만나는 것은 매우 어렵다. 이 외에도 중개연구에 꼭 필요한, 바이오샘플과 의료빅데이터, 중개연구시설 및 장비 등의 중개연구자원이 어디에 존재하고, 또 어떻게 접근할 수 있는지 잘 모르는 것도 문제이다. 사실 임상의사들과 병원들은 밀려드는 진료서비스 요구와 병원경영에 대한 압박 아래 있어 협력연구에 대한 여력이 없을 뿐 아니라, 병원내의 의료데이터나 바이오샘플 등에 대한 외부의 접근에는 매우 예민하다. 최근에 디지털치료제를 개발하고 있는 기업과 이야기를 하면서, 개발에 있어 가장 어려운 점을 한가지만 말해달라고 하였더니, 주저 없이 병원의 의료빅데이터에 대한 접근이라고 대답한다.

필자=지동현 전 국가임상시험지원재단 이사장

중개연구와 관련하여 기업들과 연구자들이 가진 중개의 어려움을 해결하고, 중개과정의 비효율과 실패를 줄이기 위한 과학적 원칙과, 운영의 원칙에 대한 연구를 하는 학문이 생겨나고 있으며, 이러한 것을 "중개과학"이라고 부르고 있다. 그러나 이러한 중개에 대한 과학적 접근은 개인 연구자나 기업이 할 수 없으며, 국가의 주도 하에 이루어지고, 그 연구 결과를 모두가 활용할 수 있도록 공유할 뿐 아니라 쉽게 개발에 적용할 수 있는 플랫폼도 마련되어야 한다. 또한 임상시험을 비롯한 중개인력의 확보와 이를 위한 교육, 훈련, 네트워크, 각종지원 서비스도 필요하다. 그리고 무엇보다도 기초연구자-중개연구자-임상전문가-개발전문가 들이 쉽게 팀으로 함께 일할 수 있는 환경과 동인을 조성하는 것이 필요하다.

아직도 국가 지원 과제 평가자들은 특정가설에 집중하는 연구주제를 선호하고 있고 중개과학연구나 중개연구환경 조성을 위한 자금 지원이 크게 부족하다는 염려가 존재한다. 미국의 CTSA의 중개연구지원에 대한 관련 기관 의견 수렴 결과, 이러한 문제를 해결하기 위해, 실제로 중개연구가 가능한 연구과제에 연구비를 지원해 주는 것과, 중개연구 자원을 연구자들이 자유롭게 사용할 수 있도록 하는 것이 제안되었다. 우리나라에도 적용해 볼만한 대안이며, 특히 개별 병원 뿐 아니라 국책연구기관, 병원 컨소시엄, 사업단 등이 보유하고 있는 데이터와 인력을 포함한 중개 연구자원의 디렉토리와, 정부주도의 자원 이용 구조 마련이 절실하다.

SPARK 프로그램에서 스탠포드 대학의 연구자들이 배우고 놀랐던 점들을, 그리고 그 교훈과 배움을 통해 성공을 거둔 것을, '중개'라는 여정을 시작하는 우리나라의 대학과 연구소의 연구자들도, 다양한 협력자들과 함께 일하면서 같이 배우게 된다면, 우수한 기초연구 성과가 환자에게 도달할 확률이 훨씬 높아질 것이라 확신하면서, SPARK 프로그램의 레슨과 필자의 첨언을 합하여 아래와 같이 소개한다.

필자의 의견과 SPARK 프로그램의 레슨 

★중개과정의 시작은 내 연구 결과의 재현성(reproducibility)과 데이터의 질의 확인을 요구 받는 것이다.

★바이오제약기업의 연구 스탠다드가 대학의 연구의 표준보다 훨씬 쎄다.

★동물 모델에서 나온 치료반응이 사람에게서 나오지 않는다. 동물모델의 한계에 대해 배우게 된다.

★임상의사를 비롯한 팀들에게 비전을 공유하고 동기를 부여하는 것도 공부하고 배워야 하는 기술이다.

★잘못된 제형과 투여경로의 선택이 전체 개발을 뒤로 가게 할 수 있다.

★개발과정이라는 것은 순서대로 차근차근 진행하면 되는 순차적 과정이 아닌, 매우 복잡하고 창의력을 필요로 하는 과정이다. 돈만 있다고 되는 것은 아니다.

★GLP 동물 실험에서 독성이 하나도 안 나왔다고 기뻐할 일만은 아니다. 고민이 시작된다.

★내 임상시험에 모집할 환자가 있다고 의사들이 말했다고 안심할 일은 아니다. 막상 임상시험이 시작되면 환자가 없다.

★임상시험을 하면서 지켜야 할 가이드라인은 과학 관련 가이드라인 뿐 아니라 환자보호를 위한 윤리적 가이드라인, 데이터의 질을 보증하기 위한 가이드라인, 임상시험용의약품 생산과 관련된 가이드라인 등 매우 많다. 지키지 않으면 그 데이터는 허가에 쓸 수 없다. 지키려면 모두 다 돈이다.

★임상시험에 임상변수(clinical endpoint)나 대리변수(surrogate endpoint)를 잘 못 쓰면 결과를 얻지 못한다. 대리변수가 존재하지 않는 경우도 많다.

★임상시험승인 전이나 승인된 실시기관 밖에서 나를 포함한 다른 사람에게 시판허가 전의 시험약을 투여해 보는 것은 범법 행위이다.

★개발을 다 마치지 않고 라이센싱 한다고 해도 여전히 목표하는 시장에 대한 분석과 미래가치, 개발비용에 대한 예측을 제시하여야 한다.

★이 외에도 투자자에게 효과적으로 피칭하는 법과 투자 유치, TTO와 협상하는 법, 지적재산권, 회사설립, 이해충돌 등 법적 이슈 등 배울 것과 놀랄 일이 꽤 많다.

★이런 것을 체계적으로 가르쳐 주는 곳은 찾기 힘들다.

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