인류는 화학의약품으로 질병이나 통증에 대응해 왔는데, 우리 몸 입장에서 보면 화학의약품도 외부 물질입니다. 사람의 몸은 면역/대사 등을 통해 끊임없이 외부 물질을 분해하고 다시 몸 밖으로 배출하기 때문에, 들어온 외부의 약은 끊임없이 복용을 해줘야 하고 나중에는 내성이라는 것도 생기게 됩니다. 그 대안으로 시작된 것이 바이오의약품이죠.

바이오의약품은 생체 유래성분으로 복잡한 구조와 큰 분자량을 가지게 됩니다. 사람 또는 다른 생물체에서 유래한 단백질, 세포 등을 원료로 만들기 때문에 상대적으로 독성이 낮고 부작용이 적으며, 특정 적응증에 표적으로 작용하기 때문에 치료에도 큰 효과를 볼 수 있지만, 살아있는 세포를 활용해 만드는 만큼 제조 과정이 까다롭고 비용도 비쌉니다.

약화된 병원체를 투입해 면역력을 갖게 하는 원리의 백신이 인류가 최초로 이용하기 시작한 바이오의약품입니다. 백신은 (상대적으로 희석된) 병원체를 몸에 의도적으로 투입해, 체내에 유입된 병원체의 항체를 생성해서 면역력을 갖게 하는 것이 기본 메커니즘입니다. 독감 백신이라 하면, 독감을 일으키는 병원체를 주사 형태로 맞게 되는 겁니다. 그래서 백신을 맞으면 열도 나고, 두통도 생기게 됩니다.

백신 개발은 천연두에서 시작되었는데, 영국 의사 에드워드 제너는 천연두 생존자 및 소에게서 옮은 우두에 걸린 사람은 평생 다시 천연두에 걸리지 않는 것을 보고 최초의 백신을 개발했습니다. 

백신을 접종하는 사람들

19세기에는 파스퇴르가 바이러스 배양/약화를 통해 백신을 개발했고, 이후 20세기 들어 홍역, 풍진, 소아마비 등의 백신이 추가 개발됐습니다.

바이오의약품은 크게 백신, 항체치료제, 유전자치료제, 세포치료제로 구분할 수 있습니다.

‘백신’은 (상대적으로 희석된) 병원체를 몸에 의도적으로 투입해, 체내에 유입된 병원체의 항체를 생성해서 면역력을 갖게 하는 원리의 바이오의약품입니다.

‘항체치료제’는 특정 항원*에만 결합하는 항체를 치료제로 사용해 항원을 제거하는 방식으로, 자가면역질환 치료제 ‘휴미라’, 류머티즘 관절염 치료제 ‘레미케이드’, 혈액암 치료제 ‘리툭산’, 유방암 치료제 ‘허셉틴’ 등이 가장 많이 알려져 있습니다. 

항체치료제에 대해 하나 짚고 가자면, 항체도 단백질이기 때문에 항체치료제는 단백질치료제의 범주에 넣어도 무관합니다. 단백질은 안정성이 높지 않아 안정성을 높이기 위해 여러 가지 조건들을 맞추어야 하는데, 항체는 그 중 상대적으로 안정성이 높은 것으로 알려져 있습니다. 안정성이 높은 항체를 플랫폼으로 이용하고 그 범위가 넓어 항체치료제라고 부르지만, 항체치료제 역시 단백질 치료제입니다. 

* 항원 : 물질이 체내에 침입한 경우 면역반응을 유발하는 단백성 물질로, 항체에 반응한다.

‘유전자 치료제’는 유전물질인 DNA를 몸에 투입해 병을 치료하는 방식입니다. DNA는 병을 치료하는 치료제의 유전정보를 담고 있습니다. 다만 DNA를 그대로 주입하면 원하는 부위에 원하는 양을 전달하기 어려워 운반을 위한 벡터(vector)가 필요한데, 주로 바이러스를 사용합니다. 유전자 재조합 기술의 발달로 인체 피해를 줄이고, 원하는 유전자를 설계해서 체내에 투입할 수 있다는 장점이 있지만, 벡터로 사용되는 바이러스에 의한 피해가 부작용으로 알려져 있습니다. 

‘세포치료제’의 경우 줄기세포 치료제를 예로 들면 될 것 같습니다. 인간은 정자와 난자가 결합한 수정란이라는 하나의 세포로 출발하는데, 이 세포가 분화하면서 피부, 뼈, 장기 등의 조직과 여러 세포를 가지게 됩니다. 줄기세포는 아직 분화가 일어나지 않은 세포들로, 만일 환자가 병에 걸려 정상 기능을 하지 못하는 장기가 있다면, 환자의 줄기세포를 통해 그 장기를 만들고 이식한다는 것이 기본적인 메커니즘 입니다. 외부 유래 물질이 들어오지 않으니 부작용의 우려가 없다는 것이 큰 장점입니다.