신약 개발의 모달리티(Modality), 치료 접근법의 진화 3부: 모달리티 별 타깃 적응증

신약 개발 모달리티 별 타깃 적응증

최근 20여 년간 저분자 화합물에서 항체 의약품, 세포·유전자 치료제, 항체-약물 접합체(ADC), 핵산 기반 치료제, 표적 단백질 분해 기술 등 다양한 신규 모달리티가 등장했다. 각 모달리티 별로 주로 타깃 하는 적응증(질환 군)도 뚜렷하게 구분된다.

각 신약개발 모달리티는 질환의 특성, 표적의 위치, 약물 전달의 한계 등에 따라 최적의 적응증이 다르게 설정된다. 암, 만성질환, 자가면역 질환, 희귀 질환, 감염병 등 주요 질환군에서 각 모달리티의 강점이 극대화 될 수 있는 분야가 선택되고 있으며 기술 발전과 임상 경험이 쌓일수록 치료 영역은 더욱 확장된다.

1. 저분자 화합물: 만성질환과 감염병의 주력

저분자 화합물은 오랜 기간 신약 개발의 주류로 고혈압·당뇨·고지혈증 같은 만성질환, 감염병, 일부 암(특히 고형암), 신경계·심혈관 질환 등 광범위한 적응증에 사용된다. 경구 투여와 대량 생산이 용이하다는 장점으로 만성질환 치료의 표준이 되고 있다.

2. 항체 및 단백질 치료제: 표적 치료의 진화

항체 치료제는 암, 자가면역 질환, 희귀 질환 등에서 표적 치료의 새로운 지평을 열었다. 유방암, 림프종, 백혈병 같은 암과 류마티스 관절염, 크론병 등 자가면역 질환에서 강력한 효과를 보인다. 높은 표적 특이성과 강력한 효능을 바탕으로 최근 적응증이 빠르게 확대되고 있다.

3. 핵산 기반 치료제: 유전 질환과 신경계 질환에서의 혁신

핵산 기반 치료제(ASO, siRNA, mRNA 등)는 기존 약물로 접근이 어려웠던 유전 질환과 신경계 질환, 일부 심혈관 질환에서 새로운 해결책을 제시한다. 척수성 근위축증, ATTR-CM 같은 희귀 질환 치료에 실제로 적용되고 있으며 유전자 수준에서 직접 질병을 조절한다는 점이 큰 강점이다.

4. 세포 치료제: 혈액암과 조직 재생의 돌파구

세포 치료제는 주로 혈액암(B-ALL, DLBCL, 다발골수종 등)에서 탁월한 성과를 보인다. CAR-T 세포 치료제는 환자의 면역세포를 조작해 암세포를 직접 공격한다. 줄기세포 치료제는 조직 재생 분야에서 활용되며 난치성 질환의 근본적 치료 가능성을 열고 있다.

5. 유전자 치료제: 희귀 유전 질환의 근본적 치료

유전자 치료제는 척수성 근위축증, 망막질환, 혈우병 등 희귀 유전질환과 일부 암, 유전성 대사질환에서 근본적인 치료를 가능하게 한다. 바이러스 벡터를 이용해 정상 유전자를 도입하거나 돌연변이 유전자를 교정하는 방식으로 기존 치료법의 한계를 뛰어넘는다.

6. 항체-약물 접합체(ADC): 암 치료의 새로운 무기

항체-약물 접합체(ADC)는 항체의 표적 특이성과 세포독성 약물의 강력한 효능을 결합한 하이브리드 전략이다. 특히 HER2 양성 유방암, 위암, 폐암 등에서 기존 치료제에 내성을 보이는 환자들에게 효과적으로 사용된다.

7. 표적 단백질 분해 기술: ‘비약물성 표적’ 질환의 도전

표적 단백질 분해 기술(PROTAC 등)은 기존 약물로는 공략이 어려웠던 ‘비약물성 표적’ 질환, 즉 암이나 신경계 질환 등에서 새로운 치료 가능성을 제시한다. 단백질을 억제하는 것이 아니라 세포 내에서 제거함으로써 질병의 원인 단백질을 근본적으로 없애는 접근이다.

8. 새로운 모달리티: 정밀 의학과 차세대 치료의 확장

최근에는 RNA 편집, 염기 편집, mRNA 백신, 마이크로바이옴 치료제 등 차세대 모달리티가 부상하고 있다. 이들은 희귀 질환, 감염병, 암, 장 질환 등에서 기존 치료법으로는 한계가 있던 영역을 정밀하게 공략한다. 정밀 의학적 접근과 결합해 환자 맞춤형 치료의 시대를 열고 있다.

이처럼 각 모달리티는 질환의 특성, 표적의 위치, 약물 전달의 한계 등에 따라 최적의 적응증이 달라진다. 기술 발전과 임상 경험이 쌓일수록, 다양한 질환에 대한 맞춤형 치료 전략이 더욱 정교해 진다.

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대표적 적응증 별 주요 치료 대상

현대 신약 개발은 다양한 질환군을 중심으로 각기 다른 치료 전략과 모달리티가 적용된다. 대표적 적응증 별로 어떤 치료 대상이 주목 받고 있는지 살펴보면 다음과 같다.

1. 암(종양학, Oncology)

암은 신약 개발에서 가장 활발한 적응증으로 저분자 화합물, 항체 치료제, 항체-약물 접합체(ADC), 세포 치료제(CAR-T 등), 유전자 치료제, 표적 단백질 분해 기술(TPD) 등 거의 모든 최신 모달리티가 집중적으로 적용된다.

• 표적 치료제: EGFR, ALK, HER2 등 특정 유전자 변이나 표적 단백질을 겨냥한 저분자 화합물(예: 이레사, 타그리소, 잴리코)과 단클론항체(예: 얼비툭스, 허셉틴)가 대표적이다. 내성 돌연변이에 대응하는 3·4세대 표적 치료제도 개발되고 있다.

  
  

• 항체-약물 접합체(ADC): HER2 양성 유방암, 위암, 폐암 등에서 기존 치료제 내성 환자에 효과적으로 사용된다. 항체가 암세포 표면의 표적에 결합해 세포독성 약물을 직접 전달하는 방식이다.

  
  

• 세포 치료제(CAR-T 등): 혈액암(B-ALL, DLBCL, 다발골수종 등)에서 뛰어난 효과를 보이고 있으며, 일부 고형암으로도 적용 범위가 확대되고 있다.

  
  

• 유전자 치료제: 일부 희귀 암, 유전적 변이가 관여 된 암에서 근본적 치료 접근법으로 연구되고 있다.

  
  

• TPD(표적 단백질 분해): 기존 약물로 접근이 어려웠던 ‘비약물성 표적’ 암에 대한 새로운 치료 전략으로 주목받고 있다.

2. 대사 질환(Metabolic Disorders)

당뇨병, 고지혈증, 비만, 통풍 등 대사 질환은 저분자 화합물과 일부 단백질 치료제가 주로 사용된다.

• 저분자 화합물: 혈당 강하제, 지질 저하제 등 경구 투여가 가능하고, 대량 생산이 용이한 약물이 주력이다.

• 단백질치료제: 인슐린, GLP-1 유사체 등 단백질 기반 치료제도 점차 확대되고 있다.

3. 면역 질환(Immunology)

자가면역질환(류마티스 관절염, 크론병, 건선 등)과 알레르기 질환에서는 항체 치료제와 저분자 화합물이 널리 사용된다.

• 항체 치료제: TNF-α 억제제(휴미라 등), IL-6, IL-17, IL-23 등 다양한 사이토카인 표적 항체가 임상에서 사용 중이다.

  
  

• 저분자 화합물: JAK 억제제 등 면역 신호 전달을 차단하는 약물이 개발되고 있다.

4. 신경계 질환(Neurosciences)

알츠하이머병, 파킨슨병, 척수성 근위축증(SMA), 희귀 신경계 질환 등에서 저분자 화합물, 항체 치료제, 핵산 기반 치료제(ASO, siRNA), 유전자 치료제 등이 적용된다.

• 핵산 기반 치료제: SMA 등 유전적 원인이 명확한 신경계 질환에서 안티센스 올리고뉴클레오타이드(ASO)와 siRNA 치료제가 실제로 승인되어 사용되고 있다.

  
  

• 유전자 치료제: SMA, 유전성 망막질환 등에서 근본적 치료를 목표로 한다.

5. 감염병(Infectious Diseases)

항생제, 항바이러스제 등 저분자 화합물이 주력이며, 최근에는 mRNA 백신 등 새로운 모달리티도 적용되고 있다.

• 저분자화합물: 세균, 바이러스, 진균 등 다양한 병원체에 대한 치료제로 사용된다.

  
  

• mRNA 백신: 코로나19 팬데믹을 계기로 감염병 예방 분야에서 새로운 패러다임을 제시했다.

6. 희귀 질환(Rare Diseases)

희귀 유전 질환, 대사 질환, 신경계 희귀 질환 등에서 유전자 치료제, 핵산 기반 치료제, 단백질 치료제 등이 활발히 개발되고 있다.

• 유전자치료제: 척수성 근위축증, 망막질환, 혈우병 등에서 근본적 치료를 목표로 한다.

  
  

• 핵산 기반 치료제: 유전적 결함을 직접 조절하는 방식으로, 기존 치료법의 한계를 극복한다.

이처럼 대표적 적응증 별로 각기 다른 치료 대상과 모달리티가 적용되며, 기술 발전과 임상 경험이 쌓일수록 새로운 치료 전략이 계속 등장한다. 암, 대사 질환, 면역 질환, 신경계 질환, 감염병, 희귀 질환 등 주요 질환군에서 맞춤형 치료법이 빠르게 확장되고 있는 것이 현대 신약 개발의 큰 흐름이다.