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Sep 11. 2020
삼성이 그리는 바이오의 미래 #1
바이오의약품 시장에 대하여
2011년 출범한 삼성 바이오로직스는 창립 10년이 지난 지금 시가총액 2위를 기록한 이후 현재 네이버, LG화학, SK 하이닉스과 순위다툼을 하고 있으며 2016년 11월 상장 첫날 종가 14만원에서 현재 6배 가량 성장한 80만원 주변을 맴돌고 있다.
삼성 바이오로직스의 2019년 매출은 7016억원으로 삼성 반도체 매출인 230조원의 200분의 1. 하지만 시가총액은 삼성전자의 7분의 1 수준으로 형성되어 있다.
사람들은 매출이 크게 나고 있지 않는 이 사업에 왜 열광하고 있는 것일까? 삼성의 바이오인 바이오로직스와 바이오에피는 대체 무슨 사업을 하는 곳이며, 제약회사와 무엇이 다른 것일까?
삼성 바이오로직스가 무슨 사업을 하는지 여러번 들어보았겠지만 늘 이 질문에 명확히 대답하는 것은 어렵다
그래서 바이오에피스랑 차이는 뭔데?
이 질문에 대한 대답을 찾기 위해선 바이오 시장에 대한 이해가 필요하고 이를 쉽게 알아보자.
의약품의 종류
바이오로직스(Biologics)의 logics라는 단어 때문에 유통과 관련된 사업 아닌가 헷갈려 하는사람도 많다.
Biologics는 생물학적 용어로 바이오의약품(생체의약품)을 의미한다. 즉, 살아있는 생물체로부터 얻어지는 의약품을 의미한다. 이와 반대되는 용어로 합성의약품(Small Molecule)이 있다. 이는 흔히 생각하는 화학 합성으로 얻어지는 의약품을 의미한다.
https://www.azbio.org/small-molecules-large-biologics-and-the-biosimilar-debate위 그림처럼 합성의약품(Small molecule)은 바이오의약품(Biologics)에 비해 현저히 작은편이다. 심지어 항체와 비교했을때 자전거와 비행기 차이로 묘사되고 있다. 이처럼 화학 합성으로 생성되는 합성의약품은 바이오의약품에 비해 작은 크기를 가져 영문으로는 Small molecule이라고 불리운다.
의약품은 바이오의약품과 합성 의약품으로 나뉘는데, 바이오의약품과 합성 의약품의 장단점과 특징은 무엇이고 시장은 어떻게 형성되고 있을까?
바이오의약품(Biologics)의 종류
바이오의약품에는 다양한 종류가 있다. 세포치료제, 유전자치료제, 혈장치료제 등 생물학적 제제로 만들어진 여러 의약품이 존재하는데 그중에서도 항체의약품(Antibody)를 활용한 의약품이 주를 이루고 있다. 이처럼 항체를 온전히 1개의 완성된 항체를 이용하는 것을 단일클론항체(mAb: monoclonal antibody)다.
Monoclonal & Polyclonal (출처: nanocomposix)이와 주로 대조되는 개념으로 등장하는 다중클론항체(Polyclonal antibody)는 다양한 단일클론항체로 이루어진 세트를 의미하며, 하나의 항원을 토대로 다양한 항체가 생성되었을때 이러한 묶음을 의미한다.
단일클론항체 자체로 의약품을 만들기도 하지만 이를 가공하여 의약품을 만들기도하는데 대표적으로 절반의 다른 항체를 조합한 이중항체(bispecific antibody), 한가지를 더 조합한 삼중항체(Tri-specific Antibody)가 있다.
Bispecific (출처:UMCG)의약품의 특징 및 장단점
알약과 주사약우리는 주로 '약'을 떠올리면 알약 혹은 액상으로 되어있는 약을 떠올린다. 하지만 위에서 언급한 '항체'는 단백질의 일종으로 섭취시 소화기관에 의해서 소화가 이루어진다. 즉, 알약이 항체의약품이라면 약 성분이 필요 부위에 도달하기 전 위에서 소화가 되버릴 것이다. 그 말인 즉슨, 우리가 흔히 먹는 알약은 합성 의약품인 것이다. (합성의약품은 경구용 외에도 흡입제 등 다양한 형태로 제조된다.)
최근 여러 제약사들은 경구용 바이오의약품을 개발하려 노력하고 있다. 바이오의약품의 주 투여 방법인 주사제는 아무래도 여러가지 환자입장에서 불편한점이 존재하므로 경구용 바이오의약품을 개발하려 뛰어들고 있다. 최근 셀트리온 또한 자체 대표적인 바이오시밀러인 '램시마'를 경구용으로 개발하기 위해 영국 바이오기업과 협력중인 사실이 기사화 되었다.
위에서 언급한바와 같이 합성 의약품은 화학적으로 합성한 의약품이며 바이오의약품은 실제 세포를 통해 분비되는 물질을 이용한 의약품이다. 이는 곧, 합성 의약품은 화학 합성으로 만들어져 있기에 동일한 물질과 동일한 방법으로 동일한 약품을 쉽게 만들어낼 수 있으나 생물체 내에서 자연적으로 만들어지지 않는다. 그렇기 때문에 합성의약품은 신체에 부작용이 있을 가능성이 크다.
반면 바이오의약품은 실제 세포에서 분비되는 물질을 토대로 만들어졌기 때문에 합성의약품에 비해 부작용이 적다(물론, 면역거부반응은 제외). 하지만 바이오의약품은 간단한 화학합성으로 제조되지 못하며, 세포가 필요한 영양분을 공급하여 항체를 잘 생산할 수 있게 적정 조건에서 배양하고, 물질을 정제하기 위해 다양하고 복잡한 과정이 요구되므로 생산 방법이 어렵고 비용이 크다.
의약품 시장
그럼 우리가 일반적으로 흔히 말하는 제약회사는 무엇일까? 이제까지 제약회사를 지칭하는 대부분은 합성의약품 제조사이다. 이는 화학이 발달하며 제약 산업이 커나갔고 이에따라 자연스레 합성의약품 시장이 커지기 시작했던 것이다. 하지만 생명과학기술 또한 발전하며 제약시장에도 변화가 생기기 시작했고, 19세기 말 20세기 초에 바이오의약품이 만들어지기 시작하며 과도기가 시작되었다.
시장의 변화
Top 10 의약품 매출좌측은 2001년 전세계 의약품 중 top 10 매출순을 의미하며 우측은 2019년 기준 매출순을 의미한다.
파랑색은 합성의약품, 빨강색은 바이오의약품 중 항체의약품을 의미하는데 매출 10위의 구성이 변한 것을 쉽게 확인할 수 있다. 이처럼 부작용이 적고 효과가 뛰어난 바이오의약품이 점점 시장을 주도하기 시작하였다.
신약 개발
제약산업의 핵심은 신약개발이다. 블록버스터급 신약 개발에 성공하면 돈방석에 앉는 것은 시간문제일 뿐이다.
매출 1위 의약품인 '휴미라'의 경우 연매출 23.5조원을 차지하여 개발사인 애브비(Abbvie)의 전체 매출 절반을 이끄는 항체의약품이다. 이처럼 결정적인 신약은 회사 전체의 성공을 이끄는 핵심제품이 된다. 하지만 신약 개발의 성공률은 매우 낮으며 도전하는데에도 투자하게 되는 비용도 어마어마하다.
우리가 흔히 말하는 '신약'은 시장에 처음 출시된, 말그대로 새로운 약이다. 새로운 적응증(치료하고자 하는 질병), 혹은 새로운 타깃(질병 치료를 위해 표적하는 물질)으로 개발된 약이다. 이러한 신약을 개발하기 위해서는 연구개발에 수천억 이상을 투자하여 1개의 약을 개발하며, 이 개발중인 약이 성공할 수 있을지는 확률이 많이 낮다. 실제 개발중인 약들이 임상 1상, 2상, 3상을 통과하여 시중에 나오게 되는 약의 비율은 11%에 해당한다. (각각 63.2%, 30.7%, 58.1%의 성공률을 지닌다). 즉, 100개의 몇천억을 투자하며 개발한 약들 중에 11개의 약만 성공적으로 시판에 성공한다는 것. 그렇기 때문에 블록버스터급 신약이 등장하면 시장 점유율은 독점을 형성하듯 큰 비율을 확보하게 되고 향후 몇년동안의 엄청난 수익을 거둬들이게 된다. (희귀병 치료제의 경우 제약회사의 연구개발 투자비용의 부담을 줄이기 위해 FDA는 승인 신청 수수료 면제 및 7년 독점권 제공과 같은 혜택을 준다.)
이렇게 신약을 개발한 회사는 특허로 20년을 보호받는 장치를 두게 되는데.. 문제는 이제부터다.
특허는 20년이 보장되고 이는 특허 출원부터 개발 및 승인까지 평균 5년의 기간이 소요되어 총 15년의 특허를 시중에서 보호받게 된다. 시장을 독점하고 있던 블록버스터급 신약은 효능을 바탕으로 약값을 높게 책정하여 매출을 확보하게 되지만 특허가 만료되는 순간부터 복제약이 나오기 시작하고 이는 공급이 많아짐에 따라 가격이 낮아지게 된다. 이는 환자들에게도 부담을 덜게 되어 각 국가에서도 복제약이 출시되는 경우 오리지널 의약품의 약가를 낮추는 정책을 실시하고 있다.
복제약 (제네릭과 바이오시밀러)
초반의 의약품 시장을 형성했던 합성의약품은 시간이 지나 특허가 점점 풀리기 시작했다. 이에따라 다양한 복제약들이 생성되기 시작하는데, 이러한 합성의약품을 토대로 만든 복제약을 제네릭(Generic)이라 한다. 제네릭이라는 단어가 대중화되었던 순간은 2012년으로 글로벌 제약사 화이자의 발기부전 치료제인 비아그라의 특허가 만료되면서 다양한 제네릭이 등장하였다.
비아그라와 제네릭 (출처:매일경제)이러한 합성의약품의 복제약은 오리지널약의 특허가 만료됨에 따라 합성 방식이 공개되어 우후죽순으로 생겨나게 되고, 이에따라 공급이 많아져 의약품 가격이 낮아지게 된다. 즉, 환자입장에서는 의약품 비용을 저렴하게 비슷한 효능의 약을 구할 수 있다는 장점이 있다.
그렇다면 바이오의약품의 복제약은 무엇일까? 이는 바이오시밀러(Biosimilar)라고 부르며 바이오의약품의 특허가 만료됨에 따라 생성되는 복제약을 의미한다. 하지만 이 단어속에 매우 중요한 의미가 내포되어 있다. '시밀러'는 말그대로 '비슷하다'라는 뜻인데, 이것이 제네릭과의 차이를 나타낸다.
바이오의약품은 단순 화학합성으로 제조되지 않으며 생체에서 분비되는 물질을 활용하기 때문에 매우 정교한 과정을 거쳐야 한다고 위에서 언급한 바가 있다. 그렇기 때문에 바이오의약품은 신약으로 개발되기까지도 매우 어렵고 많은 비용이 요구되고 이를 제조하기까지 다양한 특허와 노하우가 사용된다. 이러한 과정에서 생겨난 특허가 풀림에 따라 복제약은 생성되지만, 동일한 공정을 통해서 이를 생산하더라도 여러 숨겨진 노하우의 미묘한 차이에도 전혀 다른 효능의 물질이 생겨나는 것이 바이오의약품이다. 그렇기때문에 단순히 특허가 만료됨에 따라 오리지널 의약품을 그대로 복제할 수는 없게되며 이에따라 특허를 토대로 비슷한 효능을 지니는 복제약이 만들어지며 이를 '바이오시밀러'라고 부르기 시작했다.
쉽게 말해 합성의약품의 복제약인 제네릭은 특허가 만료됨에따라 쉽게 복제가 가능하고 동일한 효능을 지니지만, 바이오의약품의 복제약인 바이오시밀러의 경우 특허가 만료 되더라도 숨겨진 노하우가 공개되지 않고 매우 작은 공정 차이에도 다른 의약품이 생산되기에 '비슷'한 효능을 가진 의약품이 생성된다. 그렇기에 바이오시밀러의 개발과정은 여전히 험난하다. 하지만 부작용이 적은 바이오의약품에 대한 수요가 매우 높기에 바이오시밀러에 대한 경쟁도 치열하다.
최근은 '바이오시밀러'에 대한 수요와 함께 '바이오베터(Biobetter)'에 대한 수요도 증가하고 있다. 오리지널 의약품보다 효과가 더 뛰어난 경우를 의미하기도 하지만, 투여방식에 대한 개선이 이루어진 의약품을 의미하기도 한다. 가령 기존에는 하루에 아침점심저녁 3번씩 주사를 해야했다면 바이오베터는 지속력이 강하여 하루에 한번만 주사를 해도 되는 의약품을 의미한다. 이처럼 투여방식을 개선하는 방법으로도 다양한 제약사들이 개발을 이뤄내고 있다.
우리나라의 제약사들을 살펴보면 조금은 이해가 편할 수 있다. 한미약품, 종근당과 같은 제약사들은 다양한 의약품을 생성하긴하지만 주로 합성의약품이 주를 이루며 이에따라 제네릭을 만들어 팔기도 한다.
그렇다면 바이오시밀러는? 예상했겠지만 셀트리온과 삼성바이오에피스다. 셀트리온은 2002년에 설립되어 세계 최초 항체 바이오시밀러 승인을 받아 승승장구 하고 있는 기업이다. 이와 비슷하게 삼성바이오에피스는 2012년 설립되었고 여러 바이오시밀러의 승인을 통해 무서운 속도로 성장해나가고 있다. 하지만 이 두 회사는 바이오시밀러 개발이라는 공통된 사업을 진행하고 있으나 명확히 다른 사업 방식을 이루고 있다.
셀트리온
셀트리온은 자사의 바이오시밀러를 직접 개발하며 이를 식약처 및 FDA, EMA 등 각 국가의 승인을 받게 되어 환자들에게 치료약으로 사용하기 위한 대량 생산을 하게 되는데 이를 위해 자체 공장을 설립하여 자체 생산을 통해 공급을 진행한다. 이를 인하우스(in-house)방식이라 하며 자체적으로 의약품을 생산하여 공급하는 방식을 지니고 있다. (사실 셀트리온은 CMO(위탁생산)사업을 시작으로 성장하였으나 현재는 바이오시밀러 개발사로 더욱더 성장해 나가고 있다.)
삼성 바이오에피스(Samsung Bioepis)
삼성바이오에피스는 자사의 바이오시밀러가 시판 승인을 받는 것까지가 사업영역이다. 그렇다면 환자들에게 공급하기 위한 대량 생산은 어디서 이루어질까? 바이오에피스는 셀트리온과 다르게 자체 생산시설을 보유하고 있지 않다. 그렇기 때문에 외부 다른 공장에 위탁하여 생산을 의뢰하게 된다. 이를 아웃소싱(outsourcing) 방식이라 한다.
그렇다면 이처럼 외부 의약품을 받아서 생산하는 회사들은 어디일까? 짐작했겠지만 대표적인 회사가 삼성바이오로직스다.
삼성 바이오로직스(Samsung Biologics)
삼성바이오로직스는 셀트리온과 삼성바이오에피스처럼 바이오시밀러를 만드는 회사가 아니다. 그렇다고 해서 바이오의약품 신약을 만드는 회사도 아니다. 그저 위탁을 받아 바이오의약품을 '생산'해주는 회사이다.
이를 말그대로 '위탁생산'이라 하며 정식 명칭은 CMO(Contract Manufacturing Organization)이다.
삼성의 도전
그렇다면 삼성은 이처럼 큰 바이오의약품 시장 중에서 왜 '위탁생산'에 뛰어들었을까?
이유는 간단하다.
잘할 수 있는 것에서 시작하려했기 때문
삼성하면 떠오르는 회사는 단연코 삼성전자이다. 가전제품, 휴대폰과 같은 제품을 만드는 사업부도 있지만 뭐니뭐니해도 반도체 시장을 이끌고 있는 삼성전자는 정교한 미세 공정을 바탕으로 제품을 생산하는 능력을 갖추고 있다. 또한 삼성 엔지니어링과 함께 반도체 공장을 여러 건설해 본 경험을 바탕으로 이 산업을 이끌고 있다. 이 능력을 바탕으로 바이오의약품 시장에 뛰어들었고, 잘하는 분야와 잘할수 있는 분야를 선택하다보니 '위탁생산(CMO: Contract Manufacturing Organization)'를 도전하게 된 것이다. 이는 반도체 시장에서 '파운드리(Foundry)'와 같은 사업방식이다. (물론, 파운드리 시장에서의 삼성전자 시장점유율은 TSMC의 50%에 이어 13%로 낮은 수준이다.)
삼성 바이오로직스