[바이오 멀티버스] 어린이날 떠올린 탈리도마이드…오가노이드가 지킬 의약품 안전성

탈리도마이드 이후 60년…신약 안전성 평가가 달라진다

©픽사베이(Pixabay)

거리마다 아이들의 웃음소리가 끊이지 않는 5월 5일 어린이날. 아이들이 건강하게 자라기를 바라는 어른들의 따뜻한 시선이 모이는 하루였습니다. 가장 희망차야 할 이날, 제약바이오 역사를 되짚어보면 아이들의 미소를 앗아갔던 비극 하나가 서늘하게 떠오릅니다. 바로 ‘탈리도마이드(Thalidomide)’ 사건입니다.

1950년대 후반, 탈리도마이드는 임산부의 입덧을 획기적으로 줄여주는 ‘기적의 약’으로 불렸습니다. 수많은 임산부가 안심하고 이 약을 복용했지만, 결과는 참혹했습니다. 전 세계적으로 1만명이 넘는 아이들이 사지 결손 등 선천성 기형을 안고 태어났기 때문입니다.

왜 이토록 끔찍한 부작용을 미리 걸러내지 못했을까요? 질문의 답은 신약개발의 필수 관문인 ‘비임상시험(Non-clinical trial)’, 그중에서도 동물실험 중심 평가의 한계에 있습니다.

임상시험에 앞서 연구자는 동물에서 신약 후보물질의 독성과 효능을 확인합니다. 탈리도마이드도 쥐, 개 등 실험동물에서 평가됐습니다. 그러나 당시 동물실험에서는 사람 태아에게 나타난 치명적 기형 유발 위험이 제대로 드러나지 않았습니다.

동물에서 안전하다는 결과가 사람에게도 안전하다는 뜻은 아닙니다. 쥐와 개, 원숭이와 사람은 같은 생명체이지만, 약물을 받아들이고 반응하는 생물학적 구조는 다릅니다. 이 차이가 바로 종간 장벽입니다.

미국 FDA도 같은 문제를 지적합니다. 동물에서 안전하고 효과적으로 보인 약물 90% 이상이 사람에서는 승인까지 이어지지 못합니다. 이유는 예기치 못한 독성, 즉 안전성. 그리고 유효성 문제입니다. 

동물 데이터가 필요 없다는 뜻은 아닙니다. 다만 동물 데이터만으로 사람에게서의 위험까지 보증할 수는 없다는 의미입니다.

최근 제약바이오 업계는 이 비극을 반복하지 않기 위해, 그리고 불필요한 동물의 희생을 줄이기 위해 ‘신규접근법(New Approach Methodologies, NAMs)’에 눈을 돌리고 있습니다. 그중에서도 가장 눈부신 조명을 받는 주인공이 바로 ‘오가노이드(Organoid)’입니다.

변화는 규제 현장에서도 시작됐습니다. 미국은 2022년 FDA 현대화법 2.0(FDA Modernization Act 2.0)을 통해 신약 허가 과정에서 동물실험만을 절대적 전제로 삼던 구조를 완화했습니다. 최근에는 비임상 평가에서 오가노이드, 장기칩, 컴퓨터 모델링 등 새로운 접근법을 활용하려는 흐름도 커지고 있습니다. 

오가노이드는 줄기세포를 3차원으로 배양해 만든 ‘미니 장기’입니다. 인체 유래 세포를 기반으로 뇌, 심장, 간, 장 등 실제 장기와 유사한 구조와 기능을 구현합니다. 후보물질을 동물에게 먼저 투여해 반응을 추정하는 방식에서 나아가, 실험실 속 ‘인간 미니 간’이나 ‘미니 심장’에서 독성과 부작용을 직접 확인할 수 있게 된 것이죠.

동물 데이터에 의존하던 연구자들에게 오가노이드는 인체 유래 데이터라는 가장 확실한 무기를 쥐여줍니다. 종간의 장벽을 뛰어넘어, 사람에게 나타날 수 있는 부작용을 더 정교하게 예측할 수 있는 혁신적인 플랫폼인 셈입니다.

물론 오가노이드가 모든 답은 아닙니다. 혈관, 면역계, 전신 약동학까지 실제 인체처럼 완전히 재현하기에는 아직 한계가 있습니다. 그러나 동물실험이 놓칠 수 있는 인체 반응을 보완하고, 신약 후보물질의 위험을 더 이른 단계에서 확인할 수 있다는 점에서 오가노이드는 분명 중요한 전환점입니다.

우리는 기억해야 합니다. 어린이날의 맑은 웃음은 거저 주어지는 것이 아니라, 과거의 실수를 딛고 더 나은 안전을 고민해 온 인류의 치열한 반성 위에 서 있다는 것을요.
그래서 신약개발의 안전성은 다시 질문을 바꿔야 합니다. 동물에서 문제가 없었는지가 아니라, 사람에게서도 같은 결과를 기대할 수 있는지를 물어야 합니다.

오가노이드는 그 질문에 더 가까이 다가가기 위한 도구입니다. 탈리도마이드가 남긴 교훈이 동물실험의 한계를 보여줬다면, 인체 유래 세포로 만든 오가노이드는 그 한계를 보완할 기준을 제시하고 있습니다.

과거의 그림자는 여전히 무겁지만, 이제 신약개발은 더 정교하고 안전한 검증 체계로 나아가고 있습니다.

우리가 지켜야 할 것은 어린이날의 웃음만이 아닙니다. 그 웃음이 계속될 수 있도록 신약개발의 안전성 기준도 더 정교해져야 합니다. 아이들의 웃음과 평안한 일상은 실험실 밖에서만 지켜지는 것이 아니기 때문입니다. 

더 정확한 모델, 더 정직한 데이터, 더 엄격한 검증. 그 조용한 과정이 우리가 안심할 수 있는 미래를 지탱하고 있습니다.

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▶ 탈리도마이드(Thalidomide): 1950년대 후반부터 1960년대 초반까지 임산부의 입덧 완화 등에 사용됐으나, 태아의 사지 결손 등 중증 선천성 기형을 유발하는 부작용이 밝혀져 전 세계적인 충격을 준 약물이다. 이 사건을 계기로 의약품 허가 과정에서 안전성·유효성 입증과 독성시험 기준이 대폭 강화됐다. 참고로 탈리도마이드는 엄격한 관리 아래 다발골수종 등 일부 질환 치료제로 다시 사용되고 있다.

▶ 오가노이드(Organoid): 장기(Organ)와 유사한 것(-oid)을 뜻하는 용어로, 줄기세포 등을 3차원 배양해 실제 인체 장기와 유사한 구조와 기능을 일부 구현한 생체모사 모델이다. 동물실험의 한계를 보완할 수 있는 신규접근법(New Approach Methodologies, NAMs)의 대표 기술이자 질병 모델링, 신약 평가, 환자 맞춤형 치료제 개발에 활용될 핵심 기술로 주목받고 있다.

[바이오 멀티버스]는 제약바이오 이슈를 다양한 시각에서 해석하고, 일상 속 비유로 쉽게 풀어낸 칼럼입니다.©ChatGPT(AI로 생성한 이미지)