세포유전자치료제 시대 "개발은 빨라지고, CMC 책임은 무거워졌다”

CGT 복잡성 및 맞춤형 특성으로 전임상부터 상업화까지 철저한 CMC 전략 수립 필수 제품 특성 분석, 비교동등성 확보, 생물학적 활성 시험 등 7대 CMC 핵심 요소 강조 싸토리우스 '세포·유전자치료제 개발을 위한 첨단 CMC 전략' 세미나 성료

싸토리우스 폴리플러스 인허가 규제 총괄 클레어 바르텔(Claire Wartel) 박사가 19일 서울 코엑스에서 열린 '2025 세포·유전자치료제 개발을 위한 첨단 CMC 전략' 세미나에서 발표하고 있다.©약업신문

"세포·유전자 치료제(CGT)는 복잡한 제조 공정, 짧은 유효기간, 환자 맞춤형 설계 등으로 인해 기존 치료제보다 훨씬 더 높은 수준의 품질 관리와 제조 일관성이 요구된다. 원료 물질부터 상업화에 이르기까지, 전 주기에 걸쳐 CMC(Chemistry, Manufacturing and Controls) 전략을 수립하는 것이 신약 개발 성공의 핵심이다."

싸토리우스 폴리플러스(Sartorius Polyplus) 인허가 규제 총괄 클레어 바르텔(Claire Wartel) 박사의 말이다. 바르텔 박사는 19일 서울 코엑스에서 열린 '2025 세포·유전자치료제 개발을 위한 첨단 CMC 전략(Advanced CMC Strategy for Cell & Gene Therapies)' 세미나에서 '세포·유전자 치료제 개발에 있어 CMC의 중요성과 전략'을 주제로 발표하며 이같이 강조했다.

이번 세미나는 싸토리우스코리아바이오텍이 CAR-T 및 AAV 기반 치료제의 제조 전략, 바이러스 벡터 다운스트림 정제, CMC 전략 등 현재 산업 현장에서 가장 큰 이슈로 드러나고 있는 주제들을 중심으로 마련한 행사다.

이날 현장에는 GC녹십자부터 삼성바이오로직스, SK바이오사이언스, 지씨셀, 에스티팜, LG화학, 이연제약, 메디포스트 등 국내 굴지의 제약바이오 기업 관계자들이 참석했다. 또 이엔셀, 마크헬츠, 진메디신, 셀랩메드, 듀셀, 진크래프트, 티카로스, CTX 등 CGT 분야 유망 바이오텍 관계자들까지 포함해, 총 100여명이 자리를 함께하며 성황을 이뤘다.

“제품 특성 모르면 성공은 없다" CMC, 전임상부터 상업화까지

CGT는 대부분 치료 초기 단계부터 환자 맞춤형 제품으로 개발되고 있다. 이 때문에 적절한 CMC 전략 없이는 허가 단계에 도달하는 것이 사실상 불가능하다.

바르텔 박사는 "CGT는 구조가 복잡하고 맞춤형 특성을 지니고 있어, 치료제 자체에 안전성과 품질이 설계 단계부터 내재화돼야 한다"면서 "CMC는 단순한 제조 기술이 아니라, 환자의 안전성과 제품의 신뢰도를 보장하는 핵심 요소"라고 강조했다.

싸토리우스 폴리플러스 인허가 규제 총괄 클레어 바르텔 박사.©약업신문

그는 성공적인 제품 개발을 위한 네 가지 핵심축으로 △제품의 안전성 확보 △제조 공정의 관리 △제품 시험 및 특성 분석 △안전성과 품질을 내재화하는 설계 전략을 제시했다.

이 중에서도 가장 중요한 요소로 '제품 특성에 대한 명확한 이해'를 꼽았다. 제품의 물리적, 화학적, 생물학적 특성을 정확히 파악해야 품질속성(CQA)을 규명할 수 있으며, 이를 기반으로 시험 기준과 허용치를 설정할 수 있기 때문이다.

바르텔 박사는 "많은 기업이 제품 기준 설정 단계에서 어려움을 겪고 있다"며 "시험법은 존재하지만 명확한 기준이 없거나, 기준은 마련돼 있어도 실제 제조 경험과 맞지 않는 경우가 많다"고 지적했다. 

이어 그는 "시험 기준이 지나치게 넓거나 협소하면 임상시험 데이터가 과도하게 해석되거나, 반대로 제대로 해석되지 못하는 상황이 발생할 수 있으므로 주의가 필요하다"고 덧붙였다.

7가지 CMC 전략 '코너스톤'

바르텔 박사는 CGT CMC 전략을 수립하는 데 있어 반드시 고려해야 할 7가지 핵심 요소인 '코너스톤(Cornerstone)'도 제시했다.

△제품의 안전성 확보(Product Safety) △제품 특성 분석(Product Characterization) △제품 규격 설정(Product Specifications) △생물학적 활성 시험(Potency Assay) △제조공정 개발(Process Development) △공정 변경 시 비교동등성 확보(Comparability) △GMP 요건을 충족하는 제조시설 통제(Demonstration of facility control)를 주요 항목으로 꼽으며, "이 모든 요소가 유기적으로 연결돼야만 신뢰할 수 있는 CGT 제품이 완성된다"고 강조했다.

이 가운데 '제품 특성 분석(Product Characterization)'은 임상 1상 이후 단계부터 규제기관이 가장 중점적으로 평가하는 항목이다. 바르텔 박사는 "임상 초기에는 제품에 대한 이해도가 낮을 수 있지만, 임상이 진척될수록 제품의 정체성, 일관성, 불순물 허용 한계, 생물학적 활성 등에 대한 정보를 명확히 확보해야 한다"고 설명했다.

특히 '제품 규격 설정(Product Specifications)'은 CGT 개발자들에게 가장 큰 허들 중 하나로 꼽힌다. 시험법이 실제로 중요한 품질속성(CQA)을 충분히 반영하지 못하거나, 허용 기준이 지나치게 넓게 설정돼 임상시험 데이터의 신뢰도를 떨어뜨리는 사례가 빈번하게 발생한다.

또한 CGT 제조공정 변경이 발생하더라도 변경 전후의 제품 특성과 품질이 '비교 가능할 정도로 유사(Comparable)'하다는 점을 반드시 입증해야 한다. 실제 CGT는 개발 과정에서 생산 공정 변경이 자주 일어나며, 초기 소규모 생산에서 대규모 상업 생산으로의 전환이 필수적인 만큼, '공정 변경 전후의 제품 특성 비교(Comparability)' 전략이 매우 중요하다.

바르텔 박사는 "비교동등성은 단순히 '같다'는 개념이 아니라, 변경 전후 제품이 환자의 안전성과 유효성에 영향을 미치지 않을 만큼 '충분히 유사하다'는 점을 과학적으로 입증하는 과정으로 이해해야 한다"고 강조했다.

또한 바르텔 박사는 "제품 규격이 실제 제조 경험과 맞지 않거나, 이를 뒷받침할 충분한 데이터가 부족한 경우에는 규제기관으로부터 허가 지연 사유가 될 수 있다"며 "명확한 기준 없이 폭넓은 허용 범위를 설정하면, 임상시험 데이터의 해석에 혼선을 초래할 수 있다"고 경고했다.

이어 그는 "생물학적 활성(Potency)은 치료제의 작용기전과 임상적 효과를 입증하는 핵심 근거로, 허가 신청 이전에 반드시 정량적인 시험법을 마련해야 한다"면서 "기전이 복잡하거나 약물이 불안정하다고 해서 정성적 평가에만 의존하는 것은 허가 단계에서 큰 리스크로 작용할 수 있다"고 덧붙였다.

CGT CMC 전략 수립 7가지 핵심 요소.©싸토리우스, 약업신문

CGT 시대 ‘가속 개발’ CMC 중요성 더 커졌다

최근 CGT 개발은 기존 전통적인 임상 개발 단계(1상, 2상, 3상)를 넘어, 탐색적(Exploratory) 임상과 확증적(Pivotal) 임상을 병행하는 '가속화 개발(Accelerated Pathway)'로 전환되고 있다. 이는 각국의 신속 심사 및 허가 제도를 통해 현실화되는 추세다. 그러나 개발 기간이 짧아지는 만큼, 초기 단계부터 사용 가능한 원료물질(Starting Material), 시험법, 품질 데이터에 대해 더 높은 수준의 완성도가 요구된다.

바르텔 박사는 "GMP 요건은 그 어떤 경우에도 유예되지 않는다"면서 "단축된 개발 시간 안에 완결성 있는 CMC 패키지를 갖추는 것이 빠른 허가의 관건"이라고 말했다. 특히 그는 "빠른 임상 진입을 위해 CMC 개발을 뒤로 미루는 사례가 있는데, 이는 오히려 허가 지연이라는 부메랑으로 돌아올 수 있다"라며 "제품의 상업화를 염두에 두고 초기 단계부터 CMC 전략을 정교하게 설계해야 한다"고 재차 강조했다.

싸토리우스는 이번 세미나에서 CGT 인허가를 위한 종합적인 CMC 컨설팅 솔루션도 소개했다. 

현재 싸토리우스는 FDA, EMA, PMDA 등 글로벌 규제기관의 요구사항에 부합하는 문서화 지원, 품질 기준 준수, 심사 대응 전략 등 규제 대응 전반에 걸쳐 실질적인 솔루션을 제공하고 있다. 이를 통해 고객사는 제품 품질 향상과 시장 진입 가속화를 동시에 꾀할 수 있다는 것이 회사 측 설명이다.

향후에는 한국 식품의약품안전처 인허가 절차에 특화된 컨설팅 솔루션도 선보일 예정이다. 싸토리우스는 인천 송도에 구축 중인 '싸토리우스 캠퍼스' 완공 이후, 국내 전담 인허가 컨설팅 그룹을 별도로 구성, 식약처 기준에 최적화된 서비스를 제공하는 것을 구상하고 있다.

식약처는 문서화 요건, 품질 기준, 심사 대응 전략 등 규제의 복잡성과 엄격성이 높은 국가 중 하나다. 싸토리우스는 글로벌 경험을 바탕으로 국내 기업들이 보다 수월하게 CGT 제품의 허가를 획득할 수 있도록 지원하겠다는 전략이다.

바르텔 박사는 “싸토리우스는 전 세계 20개 이상 CGT 허가 제품을 지원한 경험이 있다"면서 "국가별 규제기관의 요구에 부합하는 품질 패키지와 탁월한 로트 간 일관성 확보를 통해 고객의 개발 및 허가 과정을 실질적으로 뒷받침하고 있다"고 설명했다.

이어 그는 "CMC는 단순한 규제 기준이 아니라, 환자에게 안전하고 일관된 치료제를 제공하기 위한 최소한의 책임"이라며 "성공적인 CGT 개발은 우연이 아니라, 전략적인 품질관리에서 시작되며, 결국, CGT 개발의 성패는 처음부터 GMP 수준의 CMC를 어떻게 설계하느냐에 달려 있다"고 강조했다.

CGT 연구개발 및 인허가 패러다임 변화.©싸토리우스, 약업신문

'2025 세포·유전자치료제 개발을 위한 첨단 CMC 전략’ 세미나 현장.©약업신문

'2025 세포·유전자치료제 개발을 위한 첨단 CMC 전략’ 세미나 현장.©약업신문