최근 디지털 기술과 결합된 바이오마커 등 중추신경계질환(CNS)에 대한 신약 연구개발(R&D) 환경이 급변함에 따라, 글로벌 제약회사들과 바이오벤처가 앞다퉈 CNS 질환 약물 개발에 나서고 있다.

아이큐비아가 발간한 'CNS 이노베이터를 위한 기회'에 따르면, 기존 항암제 등 CNS에 주력하지 않았던 글로벌 제약회사들이 최근 후기 임상을 통해 CNS 약물 개발에 주력하는 것으로 나타났다.

특히 기존 항암제 매출 비중이 컸던 로슈는 최근 CNS 약물 개발을 위한 파이프라인을 강화했으며, 그 일환으로 척수성 근위축증 치료제 에브리스디를 시장에 선보였다. 아직까지 로슈는 CNS 치료제 매출 비중이 10% 내외이지만 임상에 진입한 CNS 파이프라인의 적응증 수는 18개를 상회하며, 빠른 속도로 개발에 임하고 있다. 이는 CNS 전문 글로벌 제약회사인 바이오젠의 CNS 파이프라인 적응증 개수와 같다.

얀센은 18개 적응증을 대상으로 CNS 약물 개발을 위한 임상을 진행하고 있다. 사노피 15개, 노바티스 11개, 애브비 10개, 다케다 9개 화이자 8개, 릴리 8개 적응증을 대상으로 CNS 약물 개발에 나섰다.

글로벌 제약회사가 신약개발 임상시험을 활발히 진행하고 있다면, 바이오벤처는 다양한 CNS 파이프라인을 보유하고 있다. 현재 개발 중인 CNS 파이프라인 중 79%는 바이오벤처가 개발 중이며, 이는 약 300개 이상의 파이프라인으로 추정된다.

아이큐비아는 보고서를 통해 "CNS 약물은 항암제에 이어 기술이전에서 두 번째로 거래가 많은 매력적인 타깃"이라고 설명했다.

CNS 약물 중 알츠하이머 관련 파이프라인은 전임상에서 임상 1상까지 24%, 임상 2상에서 승인 이전 단계까지는 14%인 것으로 나타났다. 알츠하이머 관련 약물은 최근 아밀로이드와 타우 단백질 외에도 새로운 작용기전으로 개발하려는 움직임도 활발히 일어나고 있다.

아밀로이드(amyloid) 베타 단백질 외에도 ▷알파 시뉴클레인(α-synuclein) ▷안티 타우(τ) ▷APOE4 pathways, ▷CXC3 케모카인 수용체 1(CX3C chmokine recepotor) 등 다양한 약물작용기전(MOA)을 타겟으로 하는 알츠하이머 치료제 개발이 진행되고 있다.

아이큐비아는 최근 CNS 약물의 연구개발(R&D)의 혁신을 이끄는 주요 원동력으로 ▷첨단 뇌영상 기술 ▷저비용 고효율 염기서열 분석기법 ▷디지털 기술과 결합한 바이오마커 등장 ▷세포요법의 발달을 꼽았다.

최근 자기공명영상(MRI)과 결합된 전체 뇌(whole-brain) 영상과 양전자배출단층촬영(PET), 기능성 MRI 등을 통해 미묘한 미세구조적 뇌변형을 포착할 수 있어 많은 CNS 장애의 기저질환 생체작용과 병리를 보다 깊게 이해할 수 있게 됐다. 이처럼 정확한 영상 정보를 통해 잠재적인 바이오마커를 식별하고, 유망한 신약 후보물질과 새로운 행동 방식을 찾을 수 있게 될 것으로 보인다.

또한 염기서열 분석을 통한 인간 유전체 데이터가 축적됨에 따라, CNS 장애와 관련된 유전체 데이터 역시 지속적으로 축적되고 있다. 대표적으로 뒤셴 근이영양증, 근위축성측삭경화증 등 유전자 관련 CNS 질환에 대한 개발에 속도를 낼 수 있게 됐다.

세포치료제 개발 요법이 결합돼 손실된 신경세포를 대체하거나, 질병으로 인한 뉴런과 관련된 인자를 공급할 수 있는 치료제 개발 전략도 대두되고 있다.

이외에도 웨어러블 기기를 통해 임상시험 데이터를 축적할 수 있다. 더 나아가 각종 기기(device) 센서, 모바일 데이터 캡처와 인공지능(AI)가 융합해 새로운 디지털 마커가 등장하고 있다.

실제로 기존에 진단 기준조차 명확하지 않았던 CNS 질환에서 디지털 기술을 활용해 정신건강과 신경장애를 측정할 수 있는 디지털 바이오마커가 최근 주목받고 있다. 가령 모바일 또는 음성 기동 장치에서 포착된 음성 및 언어는 환자의 인지 기능과 기분에 대한 풍부한 통찰력을 제공할 수 있다. 이에 따라 새로운 진단 애플리케이션으로 CNS 장애를 이해할 수 있는 디지털 바이오마커가 될 수 있다.