무릎골관절염의 근본적 치료를 가능케하는 '드모아드(Disease-Modifying Osteoarthritis Drug, 이하 DMOAD)' 개발을 위한 국내 기업들의 선두 경쟁이 뜨겁다.

글로벌 시장 조사 기관에 따르면 미국, 프랑스, 독일, 이탈리아, 스페인, 영국, 일본 등 주요 7개국의 대상 골관절염 시장은 2024년 기준 약 3.8조원으로 추정되고 있다. 이후 연평균 약 5.3%씩 증가해 2031년에는 5.5조원에 달할 것으로 전망된다.

업계에 따르면 현재 메디포스트, 네이처셀, 코오롱티슈진, 엔솔바이오사이언스 등 회사들이 고유 기술을 활용한 무릎골관절염 치료제 개발의 마지막 단계인 3상 임상시험을 진행중이거나, 준비를 마친 것으로 나타났다.

DMOAD는 단순히 무릎골관절염 통증을 줄이는 데 그치는 것이 아닌 골관절염 질환의 진행 자체를 지연시키거나 연골의 구조적 손상을 개선할 수 있는 치료제를 뜻한다. 

미국 식품의약국(FDA)와 유럽의약품청(EMA) 등 글로벌 규제기관이 허가한 DMOAD는 전무한 상황이다. 무릎골관절염 환자들은 진통∙진정, 관절 윤활 개선 등 증상 완화 중심의 치료 방법이나 인공관절치환술 등 수술적 처치가 활용되고 있다.

메디포스트는 국내 허가를 획득한 첫 무릎골관절염 세포치료제 '카티스템'의 DMOAD 달성을 위해 미국과 일본 시장으로 향했다. 

메디포스트는 카티스템을 2012년 제대혈유래 동종중간엽 줄기세포치료제로서 식품의약품안전처 허가를 획득했다. 2024년까지 약 3만5000명의 환자에게 투여된 것으로 알려져 있으며, 현재까지도 실제사용데이터(RWD)를 축적해 가고 있다.

KB증권 김혜민 연구원이 작년 9월 발간한 리포트에 따르면 메디포스트는 2021년 카티스템의 장기추적 결과를 글로벌 학술지에 게재했다. 

국내 3상 임상 대상 114명 중 73명 장기추적 결과, 48주차 시점 ICRS 등급 1등급 이상 개선은 카티스템 투약군에서 97.7%였으며 미세천공술이 시행된 환자군은 71.7%로 확인됐다. 전체 조직학적 평가점수도 카티스템군에서 유의미한 개선이 확인됐다.

또한 재생된 연골의 기능평가 지표인 VAS(시각 통증 점수), IKDC Score(국제 무릎 기록 위원회 설문점수) 및 WOMAC(서부 온타리오 및 맥마스터 대학교 골관절염 지수)에서 48주 시점에는 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았지만, 3~5년 장기추적 시점에는 카티스템 투약군에서 통계적으로 유의미한 차이가 확인됐다(p<0.05).

이런 데이터를 기반으로 회사는 2021년 일본 의약품의료기기종합기구(PMDA)로부터 3상 임상시험계획을 승인받고, 2024년 환자 투약 완료 후 장기 추적 관찰을 진행하고 있다. 

회사는 작년 12월 일본 제약사 테이코쿠 제약과 카티스템의 일본 내 독점 판매권 라이선스 계약을 체결하고 118억원의 선수금을 확보했다. 이후 148억원 규모의 인허가 마일스톤을 수령할 수 있으며 중장기 판매 실적에 따라 추가 마일스톤 수령이 가능하다. 

메디포스트는 최종 임상시험결과보고서(CSR)를 준비 중으로 올해 2분기 중 임상 결과를 발표할 예정이다. 이후 하반기 품목허가 신청을 거쳐 2027년 내 허가 획득을 목표로 하고 있다. 

더불어 지난 4일에는 미국 FDA에서 3상 임상시험계획을 승인받았다. 회사 측은 현재 임상 개시를 위한 제반 준비를 완료했으며, 2026년 1분기 중 첫 환자 등록(First Patient In, FPI)을 목표로 하고 있다고 밝혔다. 

메디포스트 이승진 글로벌사업본부장/미국법인 대표는 "미국 임상과 병행해 글로벌 제약사바이오 기업을 대상으로 한 해외 사업 개발 협력도 추진 중이다. 일본 및 미국·캐나다의 임상 3상 진행 성과를 기반으로 글로벌 사업화 기회를 확대해 나갈 계획"이라고 설명했다.

네이처셀은 작년 11월 18일 미국 현지에서 진행된 미국 식품의약국(FDA)와의 EOP2(End of Phase 2) 미팅 내용을 기반으로 조인트스템의 가속승인 및 3상 임상시험 진행을 준비 중에 있다. 

조인트스템은 회사가 개발 중인 자가지방유래 중간엽줄기세포 기반 무릎골관절염 치료제다. 회사는 2023년과 2025년 조인트스템의 국내 허가가 2번 불발된 후 미국 시장으로 노선을 바꿨다.

회사 측에 따르면 FDA는 조인트스템의 국내 3상 임상시험 구성요소들이 추후 조인트스템의 미국 허가에 필요하다는 데 이견 차이를 보이지 않았다. 다만 의약품 품질 관련 CMC 파트에서만 일부 검사법 변경이 필요하다는 의견을 제시한 것으로 나타났다. 

더불어 회사는 미국 허가를 위해선 2건의 3상 임상을 진행해야 하는데, 미국에서 1건만 추가로 진행하면 되는 것으로 논의가 됐다고 설명했다. 이로써 절약할 수 있는 비용은 약 1000억원 이상이라는 것이 회사 측 설명이다. 

회사는 이달 중 3상 임상시험계획을 FDA에 신청할 계획이다. 이후 90일의 IND 심사 기간을 거쳐 약 5월 즈음 신청 결과를 알 수 있을 것으로 전망된다.

더불어 가속승인과 관련 논의도 진행됐는데, 회사는 FDA로부터 ‘불가능하다’는 답변을 받지 않았다는 입장이다. 가속승인 여부를 판단하기 위해 향후 임상시험 대리변수로 불리는 'Surrogate marker'를 확정하고, 올해 중 논의를 이어갈 계획이다. 

한편 회사는 한국 3상 임상의 5년 장기추적 관찰 결과를 발표하기도 했다. 연구 결과, 치료 후 6개월 시점에서 통증 지표(WOMAC pain, VAS 등)는 치료 전 대비 통계적으로 유의하게 감소했으며 관절 기능 평가 지표 역시 유의한 개선을 보였다. 효과는 치료 후 1년, 3년, 5년까지 전반적으로 유지됐고, 장기 추적 기간 동안 임상적으로 의미 있는 악화는 관찰되지 않았다.

또 추적 관찰 기간 동안 인공관절치환술을 시행하지 않은 환자 비율은 94.23%로 나타났으며 인공관절치환술로 전환된 환자의 평균 전환 시점은 40.5개월로, 중증 환자의 수술 전환 시점을 유의미하게 지연시켰다. 치료와 관련된 중대한 이상반응은 보고되지 않았으며, 새로운 안전성 신호도 확인되지 않았다.

코오롱티슈진은 지난 2019년 인보사의 국내 품목허가 취소 사태 이후 ‘TG-C’로 명칭을 바꿔 2020년부터 미국 3상임상시험을 재개했다. 약 1000명의 중증 무릎골관절염 환자를 대상으로 진행하고 있으며, 오는 3월 6일 임상 종료가 예정돼 있다. 올해 7월 중 주요 평가지표 결과(톱라인 데이터)를 발표할 수 있을 것으로 전망된다. 

회사는 지난 1월 미국 JP모건 바이오헬스케어 컨퍼런스에 참여해 글로벌 제약사, CMO(위탁생산) 및 투자사, 상업화 밴더 등과 상업화 관련 미팅을 진행한 것으로 나타났다.

전승호 대표는 "미국 임상 3상 결과 발표가 임박함에 따라 다양한 국가의 제약사 들이 높은 관심을 보이며 미팅을 요청해오고 있다"며 "지금까지의 임상에서 확인된 TG-C의 기술력과 사업성을 바탕으로 남은 절차를 성공적으로 마무리해 전 세계 골관절염 환자들에게 혁신적인 치료 기회를 제공하겠다"고 포부를 밝히기도 했다. 

한편 코오롱티슈진은 오는 3월경 미국 임상 3상 환자 추적관찰을 종료하고 데이터 분석에 돌입해 올해 7월 중 주요 평가지표 결과(Top Line Data)를 발표할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 회사는 오는 2027년 1분기 중 미국 식품의약국(FDA) 품목허가를 신청할 예정이다. 

회사는 작년 4월 국제골관절염학회(The Osteoarthritis Research Society International, 이하 ‘OARSI’) 총회인 2025 World Congress에서 TG-C의 2~3상 주요 데이터를 공개한 바 있다. 

미국 임상 2상에 참여한 환자 33명과 임상 3상에 참여해 2년간 추적관찰을 완료한 환자 110명의 데이터를 바탕으로 진행됐다. 연구결과 TG-C 치료 후 무릎인공관절 수술까지 받은 환자의 비중은 7.0%에 불과했으며, 수술을 받은 환자들도 발병 이후 수술시기까지의 기간이 5.7년에 달했다. 

당시 코오롱티슈진 노문종 대표는 “이번 발표를 통해 TG-C의 미국 내 품목허가 가능성에 대한 기대를 더욱 높이고 세계 최초 DMOAD 신약으로 인정받을 수 있도록 마지막까지 최선의 노력을 기울여 나갈 것”이라고 밝혔다. 

엔솔바이오사이언스는 합성 펩타이드 물질을 활용한 골관절염 치료제 신약 개발에 나선다. 

엔솔바이오사이언스는 지난달 22일 식품의약품안전처로부터 신약후보물질 '엔게디1000'(개발명 E1K)의 3상 임상시험계획을 승인받았다. 

회사는 무릎 골관절염 환자 363명 참여를 목표로 E1K 반복 투여 시 유효성 및 안전성을 LG화학의 시노비안주(성분 BDDE가교히알루론산나트륨겔)과 비교한다. 각 환자들은 목표 무릎의 관절강 내에 약물을 약 1년간 투여 받게 된다. 

엔게디1000은 합성 펩타이드 물질로, 연골 조직의 퇴행화를 촉진시키는 단백질인 TGF-β1의 신호전달경로를 조절해 관절 연골 퇴행화를 막고 관절 연골 조직을 재생시키며 통증을 경감시킨다.

회사 관계자는 "E1K는 골관절염으로 유발된 통증을 경감시키고 통증으로 인해 사용하지 못했던 기능을 사용할 수 있도록 개선시킬 뿐만 아니라 장기적으로 관절 구조를 개선함으로써 질병의 환경을 바꾸는 DMOAD 후보물질"이라고 소개했다.

이어 "E1K는 TGF-b 하부 신호 경로 중에서 관절연골을 분해하는 Smad1/5/9 경로를 저해함으로써 관절의 퇴행을 막음으로써 연골 구성 성분을 재생하는 Smad2/3 경로와 신호 경로 밸런스를 회복시켜 연골을 재생시키는 기전을 가진다"고 덧붙였다.

회사는 국내와 더불어 미국에서의 3상 임상시험도 진행할 예정이다. 회사는 작년 12월부터 미국에서 임상시험을 진행하기 위한 식품의약국(FDA) Pre-IND 미팅을 진행 중에 있는데, 올해 1분기 중 미팅을 완료할 것으로 전망된다. 

더불어 회사는 동일 성분의 동물의약품 '조인트벡스(Jointvex)'를 출시한 지 5년 차에 진입해 시판후조사(PMS) 데이터를 충분히 보유하고 있어 이번 FDA와의 미팅에서 긍정적인 결과를 예상하고 있다는 입장이다.

이 관계자는 "여러 글로벌 제약사들과 E1K의 기술이전을 위한 논의를 진행하고 있다"며 "기존 계획이 잘 진행된다면 한국 출시 이후 1~2년 안에 미국 출시가 이뤄질 수 있을 것으로 생각한다"고 밝혔다.