바이오인

한국 생명공학특허 분야별 분석(C12N)

 

생명공학특허 IPC C12N을 생명공학산업분류를 기준으로 Human Genome (Genomics), 질병치료·예방, 농업, 식품·화학, 환경 등 순서로 분석하였다.

 

 

1. 인간 유전체 분야

 

Human Genome(Genomics)관련 특허는 1.1) Insulin & IGF(insulin-like growth factor), 1.2) Growth Hormone, 1.3) IFN, 1.4) EPO, 1.5) CSF, 1.6) TPA, 1.7) IL(interleukin), 1.8) Serum Albumin, 1.9) Brain, 1.10) GF(growth factor), 1.11) SOD, 1.12) Bone, 1.13) Antisense, 1.14) AAV, 1.15) Repressor, 1.16) Chimeric and Humanized Ab 등으로 세분, 분석하였다.

 

Insulin & IGF(insulin-like growth factor: 인슐린모양성장인자)

 

Insulin은 췌장에서 만들어지는데 췌장의 기능이 저하되어 인슐린을 충분히 만들 지 않으면 혈당을 낮추지 못하게 되어 당뇨병을 일으킨다. 소나 돼지의 췌장에서 인슐린을 추출하여 사용하게 되면 값이 비싸며 인체인슐린과 구성아미노산 서열이 같지 않으므로 이러한 인슐린으로 치료를 받는 환자 중에는 알레르기 반응을 경험하는 경우 가 적지 않다. 이에 반해 인체유전자를 대장균에 넣어주어 만들어진 인슐린은 인체의 것과 동일하게 된다. 이런 이유로 이 과정을 통하여 생산된 인슐린을 1982년에 제품화한 Eli Lilly사는 제품명을 소나 돼지의 인슐린이 아닌 사람(human) 인슐린이란 뜻으로 'Humulin'이라 고 하였다. 이것이 유전공학제품 1호를 기록하였다.

 

인슐린은 최초의 바이오의약품이며, 당뇨병 치료제의 약 60%를 차지할 만큼 비중 이 큰 인슐린은 췌장에서 분비되는 호르몬으로 1979년 Genentech가 유전자재조합 대장균을 이용한 개발을 시장하 여, 1982년 ELi Lilly가 기술도입을 통해 상품화하는데 성공하였다. 그 뒤를 이어 1988년 Novo社는 효모에서 발현시킨 사 람 인슐린을 상품화하였다.

 

현재, 당뇨병 치료제에 대한 연구는 인슐린 자체뿐만 아니라 인슐린 유사 성장인 자(IGF), 인슐린 분비촉진호르몬에 대한 연구로까지 확대되었으며, 인슐린에 있어서도 아미노산의 일부를 변경하는 새로운 유도체의 개발이 활기를 띄어 약효의 지속시간을 연장시키는데 초점이 모아지고 있다. 또한 經口劑, 經鼻劑, 經肺濟등 투여가 용 이한 제형으로 변경하는 약물전달체계에 대한 연구개발도 진행 중이다.

 

인슐린 유도체 개발에 있어서 Eli Lilly는 1996년부터 미국 등 20개국 이상에서 LysPro(Humalog)라는 초속효형 인슐린을 발매하고 있으며, Novo社도 이와 비슷한 효과를 지닌 NovoRapid(NNW-14) 의 개발을 서두르고 있다. 또한 지속형 인슐린 개발의 선두를 달리는 Hoechst社는 현재 사용하고 있는 중간 형 인슐린에 비해 혈중 농도를 완만하게 변화시켜 투여횟수를 줄이고 공복시 저혈당의 부작용을 피할 수 있는 지속형 제제를 개 발 중에 있다.

 

IGF(insulin-like growth factor: 인슐린모양성장인자)는 인슐린과 구조가 유사한 분자량 7500의 폴리펩티드로 이루어진 성장인자의 한 무리로 혈청내에 존재하며 인슐린과 유사한 작용을 하지만 인슐린 항체로 억제되지 않는 물질(NSILA)로서 두 물질의 구조가 결정되어 IGF-Ⅰ, IGF-Ⅱ로 1978년 명명되었다. 양자 모두 A∼D의 4종류의 폴리펩티드 사슬로 이루어지고 A와 B 사슬은 인슐린 구조와 45%의 공통성을 갖는다. 연골 세포의 증식과 단백질 생합성에서 성장호르몬의 매개작용을 할뿐 아니라 인슐린과 유사한 생리작용을 나타낸다. 혈장내에 고농도로 존재하는데 그 대부분은 결합단백질과 결합하여 불활성화되어 있다. IGF와 그 결합단백질은 주로 간에서 합성되고 IGF의 합성, 분비는 성 장호르몬에 의해 촉진된다. 혈장뿐만 아니라 신장, 췌장, 심장, 뇌하수체, 골격근 등 많은 조직에 분포되어 있다. 역사적으로 볼 때 IGF, 소마토메딘, 증식자극활성체는 각각 독립적으로 발견되었지만 오늘날에 IGF-Ⅰ은 소마토네딘 C와 IGF-Ⅱ는 증식 자극활성체와 동일물질임이 확인되었다.

 

Insulin & IGF(insulin-like growth factor)관련 특허는 '77년부터 '97년까지 총 36건이 출원되었는데 우리나라가 17건, 외국인이 19건(53%)을 출원하였다. 출원인별 로는 독일 Hoechst가 '81년부터 8건으로 가장 많았으며, 그 다음으로는 우리나라 제일제당으로 '92년부터 5건을 차지하 고 있다. 우리나라는 '84년 연세대학교가 특허를 처음 출원하였다.

 

< 사람 인슐린의 상품화 >

물 질	기업	단계	내 용
초속효형 인슐린 유도체 Humalog(LysPro)	Eli Lilly	판매허가 (96.6)	사람인슐린 B쇄의 28,29번째의 아미노산을 상호 교환한 유동체 혈중 인슐 린 농도는 투여후 40분내에 최고 도달함
한국특허청에 insulin관련 특허를 Eli Lilly사는 '85년 2건, '86년 1건을 출원했다.

< 우리나라 판매 현황 >

제 품 종 류	상 품 명	판 매 회 사
인슐린	노보린	녹 십 자
	휴물린	대웅제약
녹십자와 대웅제약이 출원한 건수는 없다.

자료 : 한국생물산업협회, 1997년도 국내생물산업 실태조사, 1998년, 일부보완

 

Growth Hormone 생장호르몬

 

생장호르몬은 호산성세포에서 합성, 분비되는 뇌하수체전엽호르몬의 하나로 몸 전체 특히 장골의 생장을 촉진한다. 그 분비는 시상하부의 지배하에 있으며, 소마토스타틴에 의해 억제되어 성장호르몬방출 호르몬에 의해 촉진된다.

 

생장호르몬은 뇌의 시상하부선에서 만들어지며 인슐린과 마찬가지로 비교적 간단 한 단백질이므로 일찍이 유전자조작의 대상으로 지목되어 유전공학적 방법으로 생산되고 있는 대표적인 바이오의약품 중의 하나이다. 성장기의 어린이 몸에서 이것이 충분히 만들어지지 않으면 난장이가 되는데 정기적으로 이 호르몬을 주사 맞으면 정상적으 로 성장할 수 있다.

 

사람성장호르몬(hGH) 뇌하수체에서 분비되는 펩타이드 호르몬으로서 뼈의 성장 을 촉진하는 왜소증 치료제로 이용된다. 이 제제는 1979년 미국에서 대장균을 이용한 재조합 방법으로 생산되기 시작하 여 미국 Genentech, 스웨덴의 Kabi 및 미국 Eli Lilly에서 대량생산하기 시작하였으며, 미생물을 이용하여 생산하는 경 우 N말단의 메티오닌 제거 기술이 필수적인데, 최근에 일본 武田樂品工業이 화학적 방법으로 간단히 제거할 수 있는 기 술을 발표한 바 있다. hGH와 관련된 개발의 방향은 적응증 확대, 변이형 개발 및 방출촉진인자의 개발이다 현재 개발중인 적응 증 확대는 만성신부전, 에이즈 환자의 체력소모 등이나 시장이 작아 향후 hGH가 가진 단백질, 당, 골대사작용이나 면역부활작용등을 응용 한 적응증 확대를 고려 중에 있다.

Growth Hormone관련 특허는 '77년부터 '97년까지 64건이었는데 우리나라가 43건 (67%), 외국인이 21건을 차지하고 있었다. '77년부터 출원하기 시작했던 외국인 특허는 '93년부터 출원건 수가 없다. 최다출원인은 LG화학으로 '86년부터 37건을 출원하면서 우리나라 특허의 86%를 차지하였다.

 

< 사람 성장호르몬의 초기 개발 >

회사	상품명	적용	FDA 허가년도
Genentech	Protropin	소아 왜소증	'85
Eli Lilly	Humatrope	〃	'87
Biotechnology General	Biotropin	〃	'92
한국특허청에 GH관련 특허로 Genentech는 '77년, '79년 각 1건씩/ Eli Lilly는 '84년 1, '90년 2건, '91년 1건/ Biotechnology General은 '84년 1건을 출원했다.

 

물질	회사	개발단계	내용
hGH방출인자(GRF)Geref	Serono Labs	발매 (98.4)	소아의 돌발성 성장호르몬 결손증 대상. 성장호르몬 진단약Geref Diagnostic도 동시 발매

 

< 우리나라 판매 현황 >

제 품 종 류	상 품 명	판 매 회 사
인간성장호르몬	유트로핀	LG화학
	그로트로핀	동아제약
	싸이트로핀	녹 십 자
LG화학은 '86년부터 '97년까지 37건/ 동아제약은 '95년 2건을 출원했으 며, '97년까지 녹십자가 출원한 건수는 없다

자료 : 한국생물산업협회, 1997년도 국내생물산업 실태조사, 1998년, 일부보완

 

Interferon (IFN) 인터페론

 

인터페론은 바이러스, 이중가락 RNA, 렉틴 등에 의해 동물세포에서 유발된 항바 이러스 작용을 갖는 단백질 또는 당단백질의 총칭이다.

 

interferon은 바이러스의 RNA와 단백질합성을 선택적으로 방해하는 항바이러스 성 단백질을 관장하는 세포유전자의 전사의 의해 생성된 바이러스 비특이적이고 숙주 특이적 항바이러스 작용 을 나타내는 糖蛋白質 群이다. 또한 interferon은 면역조절기능(B세포 활성화 억제, T세포의 항체생산항진작용, 자연살세포의 살세포능 력 증진)을 가지며 비바이러스성 세포내 기생체의 성장을 억제할 수 있다. 바이러스 감염, 특히 이중쇄 RNA 바이러스, 세포내 기생 체(chlamydiae, rickettsiae), 원생동물, 세균류 및 세균생산물 등이 interferon의 생산을 자극할 수 있다.

 

인터페론은 바이러스에 감염된 동물세포가 생산하는 생리활성 단백질로 백혈구에 서 유래한 α형, 섬유아세포에서 유래한 β형, 임파구에서 유래한 γ형 등 세 종류가 있다. 이중 α와 β는 같은 수용체에 결합하여 생 리활성에 유사하며 항바이러스나 항암활성이 γ형에 비해 높다. 특히 α형은 항암제로서 실용화되어 Schering Plough, Biogen, Roche 등이 신장암 등의 치료제로 발매하고 있으며 β형은 Biogen 등에 의해 임상이 진행 중에 있다. 반면에 γ 는 배양세포의 DNA합성을 억제하고 세포증식을 직접 억제하는 작용이 강하여 기존 항암제로 유효한 치료법이 없는 암치료제 로 기대를 모으고 있으나 시장은 그리 넓지 못하다.

 

인터페론은 항암제로서보다는 항암보조제로서 화학요법제나 면역증강제 등과의 병용투여에 의한 상승효과를 기대하는 경우가 많고, 개발방향도 적응증 확대나 제형의 변경, 투여방법의 개발에 초점이 맞춰지 고 있다. Schering Plough의 IFN 알파2b 제제인 Intron A가 1986년 백혈병 치료제로 발매되기 시작한 후, '98년 비활동 성 C형 간염으로 적응증이 확대되었고, 항바이러스제인 Tebetol과의 병용요법이 허가를 얻었다. 또 한 침습적 비호치킨 임파종을 대상으로 한 Antracycline을 함유하는 화학요법과의 병용요법 및 1세 이상 소아의 만성 B형 간염 환자에 대해서도 허가를 얻었다. 이외에도 만성골수성백혈병에 항암제 Cytaravine arabinoside와 병용하는 적응증 확대를 신청한 바 있으며, 인터페론 베타는 2 차적으로 진행된 다발성 경화증으로 적응증이 확대되고 있다.

IFN관련 특허는 '78년부터 '97년까지 총 89건이 출원되었는데 우리나라는 31건, 외국인은 58건(65%)을 출원하였다. 외국인 출원은 '84년 이후 감소했으며 반면 우리나라는 '83년부터 출원하 기 시작하여 '90년을 기점으로 감소했다. 출원인별로는 우리나라 LG화학이 '86년부터 14건으로 가장 많았으며 그 다음으 로는 제일제당이 '83년부터 10건, 미국의 Roche가 '80년부터 8건, 독일의 Hoechst가 81년부터 8건, 독일의 Boehringer Ingel 이 '84년부터 8건 등의 순 이었다.

 

< 인터페론 알파/ 감마/ 베타의 초기 개발 >

회사	상품명	적용	FDA 허가년도
Schering-Plough	Intron-A	모양세포 백혈병('86), 성기돌기 치료제('88), 에이즈 환자 카포시육종 ('88), C형간염('91) 및 B형간염('92), 악성흑색종('96), 침습적 비호치킨 임파종을 대상으로 Antracycline 함유 화학요법과의 병용('97), 대상성 C형 간염을 대상으로 항바이러스제 Rebetol (ribavirin)과의 병용('98), 1세 이상의 만성 B형 간염 대상('98)	'86
Hoffmann- La Roche	Roferon-A	모양세포 백혈병('86), 에이즈환자 카포시육종('88), C형간염('96)	'86
Interferon Science	Alferon-A	성기돌기	'89
Genentech	Actimmune	만성육아종	'90
Berlix/Chiron	Betaseron	재발성 다발성 경화증	'93
한국특허청에 IFN관련 특허로 Schering-Plough는 '89, '90년 각 1건씩/ Hoffmann- La Roche은 '80∼'86년 8건/ Interferon Science는 출원건수가 없고/ Genentech 은 '80년 3, '82, 83년 1건씩/ Berlix-Chiron은 출원건수가 없다

물질	회사	단계	내용
콘센서스 IFN(cIFN) Infergen	Amgen	판매허가 (97.10)	만성 C형간염
저용량 경구형IFN Veldona	Amarilllo Biosciences	판매허가 (98.4)	B형 간염
IFNβ1b Betaseron	Berlex Labs Chiron	적응확대 신청 (98.7)	-대장균에서 생산 -2차적으로 진행된 다발성 경화증
위 회사들이 특허를 출원한 건수는 없다.

< 우리나라 판매 현황 >

제 품 종 류	상 품 명	판 매 회 사
알파 인터페론	알파페론주	제일제당
	Intermax-α	LG화학
	그린알파	녹 십 자
	동아 인터페론 알파	동아제약
감마 인터페론	Intermax-γ	LG화학
제일제당은 '83∼'89년 10건/ LG화학은 '86∼'95년 14건의 특허를 출원 했으며, 녹십자와 동아제약은 출원건수가 없다.

자료 : 한국생물산업협회, 1997년도 국내생물산업 실태조사, 1998년, 일부보완

 

Erythropoietin(EPO) 에리트로포에틴

 

erythropoietin은 조혈세포의 증식분화를 제어하는 인자, CSF의 하나이다. 골수 중의 전적아구에서 작용하며 적혈구의 생성을 촉진한다.

 

EPO는 신장에서 만들어지는 조혈인자로 악성 빈혈환자와 만성 신부전환자, 수혈 이 필요한 환자 등에게 사용하는 빈혈 치료제다. 수술후의 빈혈예방, 항암 화학요법에 의한 빈혈 치료에도 사용되며, 自己血貯血 , 미숙아 빈혈 등으로 적응증 확대가 추진중이다.

 

EPO관련 특허는 '80년부터 '97년까지 총 26건이 출원되었는데 우리나라가 16건 (62%), 외국인이 10건을 차지하였다. 우리나라는 '93년부터 1건을 출원하면서부터 '94년 8건을 출원하였는 데, 1∼2건씩 출원하던 외국인은 '96, '97년 1건도 출원하지 않았다. 출원인별로는 우리나라 LG화학이 '93년부터 8건으로 가장 많았으며 그 다음으로는 제일제당이 '94년 4건 등의 순 이었다.

< EPO의 초기 개발 >

회사	상품명	적용	FDA 허가년도
Amgen	Epogen	인공투석 빈혈('89), AZT사용 빈혈('90), 항암 화학요법시의 빈혈('93)	'89
Ortho Biotech	Procrit	인공투석 빈혈	'90
한국특허청에 EPO관련 특허로 Amgen은 '83,4년 각 1건씩 출원했으며, Ortho Biotech는 출원건수가 없다

< 우리나라 판매 현황 >

제 품 종 류	상 품 명	판 매 회 사
EPO	리코몬주	중외제약
	에포카인주	제일제당
	에스포젠주	LG화학
	에포론주	동아제약
제일제당이 '94년 4건/ LG화학 '93∼'97년이 8건을 출원했으며, 중외제 약과 동아제약은 출원건수가 없다.

자료 : 한국생물산업협회, 1997년도 국내생물산업 실태조사, 1998년, 일부보완

 

현재 세계 EPO 시장규모는 18억$로 단일 의약품 중 매출 4위를 기록하는 대형 품 목이며, 생명공학제품으로는 세계 최대이다. 현재 국내에서는 중외제약, 한국얀센이 원료와 완제품을 각각 수입판매하고 있으 며, LG화학이 에스포젠이라는 이름으로 상품화하였다. 국내 시장 규모는 약 100억원 수준으로 매년 급속히 성장하고 있다. 현재 EPO를 생산하는 회사는 1989년 Epogen이라는 상품명으로 만성신부전 환자나 말기신장질환 환자의 빈혈치료제로 판매를 시 작하여 EPO 개발의 대표주자가 된 Amgen과 Genetics Ins., 그리고 최근 국내 자체 개발에 성공한 제일제당(에포카인) 이 있다.

 

Colony-stimulating factor (CSF) 콜로니자극인자

 

Colony-stimulating factor는 골수계간세포를 증식시켜 과립구나 매크로파아지로 의 분화를 촉진하는 펩티드성의 조혈조절인자이다. 한천배지상에서는 간세포의 콜로니 형성을 촉진한 다. 또한 성숙한 혈구세포의 활성화유지에도 작용하고 있다.

 

콜로니자극인자(CSF)는 백혈구의 분화와 증식을 촉진하는 당단백질로 조혈촉진인 자의 일종이다. 주로 항암치료시 수반되는 백혈구감소증을 치료하는데 이용되며, 자극하는 대상 세포의 종류에 따라 G- CSF, GM-CSF, M-CSF로 나뉜다.

 

1991년 쥬가이(中外)제약이 CHO세포를 숙주로 하여 개발에 성공한 G-CSF제제 Neutrojin 및 Amgen의 Neupogen은 항암제로 인한 호중구감소증을 예방할 목적으로 발매되기 시작하여 현재는 급성 골수성 백혈병 등으로 적응증이 확대되었으며, 일본에서는 암의 종류에 제한을 받지 않도록 하는 허가 신 청 중에 있다. 또한 G-CSF 활성을 가지는 저분자화합물 및 G-CSF 생산을 촉진하는 모노클론 항체의 개발 움직임은 아직은 기 초연구단계이나 향후 경구투여제제로 개발될 가능성은 높다.

CSF관련 특허는 '80년부터 '97년까지 총 46건이 출원되었는데, 우리나라가 26건 (57%), 외국인이 20건을 출원하였다. 우리나라는 '90년부터 특허를 출원하면서부터 증가세를 보인 반면, 외국인은 '85년 6건 이후 감소, '94년 이후에는 1건도 없다. 출원인별로는 우리나라 LG화학이 '90년부터 11건으로 가장 많았 으며 그 다음으로는 목암연구소가 '97년 5건, 일본 Chugai Pharm이 '84,5년 4건 등의 순이었다.

 

< CSF의 초기 개발 >

회사	상품명	적용	FDA 허가년도
Amgen	Nupogen	화학요법 보조제, AIDS, 백혈병, 빈혈	'91
Immunex	Leukine	골수이익, 화학요법,	'91
Hoechst Roussel	Prokine	골수이식
한국특허청에 CSF관련 특허로 Amgen은 '93년 1건/ Hoechst는 '85년 2건, '87년 1건을 출원했다.

물질	회사	단계	내용
G-CSF Neutrojin	쥬가이제약	적응확대 (97.98년)	급성골수성백혈병, 요로상피암, 두경부암, 유암
G-CSF Neupogen	Amgen	적응확대 (98.4)	급성골수성백혈병
Chugai Pharm은 '84년 1건, '85년 3건을 출원했다.

< 우리나라 판매 현황 >

제 품 종 류	상 품 명	판 매 회 사
콜로니자극인자 류	류코젠	LG화학
	뉴트로진주	중외제약
	그라신	제일약품
	류코스팀	동아제약
LG화학은 '90년부터 11건, 동아제약은 '94년 3건을 출원했으며, 중외제 약과 제일약품은 출원 건수가 없다.

자료 : 한국생물산업협회, 1997년도 국내생물산업 실태조사, 1998년, 일부보완

 

G-CSF의 전세계 시장규모는 연간 14억$에 이르며, 1g당 9억원을 호가하는 중요 한 단백질 의약품이다. 최근 한국과학기술원 의과학연구센터는 생명공학연구소, 충남대 연구팀과 공동으로 세 계 최초로 형질전환 흑염소 메디의 젖에서 G-CSF를 대량 생산해냄으로써 이 분야에서 우리나라 기술이 세계적 수준에 도달하였음을 입 증한 바 있다.

 

국내에서는 동아제약이 국내 최초이자 세계에서 세 번째로 항암치료를 필요로 하 는 환자에게 수반되는 면역기능 저하에 의한 2차 감염을 예방하는 제제로 G-CSF제제인 류코스팀개발에 성공 하여 상품화하였다. G-CSF의 국내시장 규모는 연간 150억원 정도로 현재 뉴트로진(중외제약)과 그라 신(제일약품) 두 제품이 전량 일본에서 수입,판매되고 있다.

 

조직플라스미노겐 활성화제(TPA)

 

TPA는 혈장단백질인 플라스미노겐을 분해하여 플라스민을 생산하는 단백질분해 효소의 일종으로, 생성된 플라스민이 혈전의 주성분인 피브린을 분해하는 기전을 가지므로 혈전용해제로 이용된다. 기존의 유로키나제보다 부작용이 적고 시장이 넓어 개발경쟁이 치열한 편이다.

현재 Genentech가 개발한 TPA가 심근경색증을 대상으로 발매중이며, '98년 7월 에 급성허혈성 뇌졸증을 대상으로한 재조합 TPA의 임상시험이 중단된 바 있다. 이후 개발의 방향은 천연형 TPA의 배열을 바꾸거나 결실시켜 제조한 TPA 유도체가 중심이 되고 있는데, 일본 化學及血淸療法硏究所, 미국 Genentech와 독일 Boehringer Ingelheim에서 임상 추진중이고, 일본 야미노우찌제약은 제품의 제조허가를 기다리고 있다. 또한 Genetics Institute와 Bristol-Myers Squibb의 제2세대 TPA인 nPA가 임상 3상 추진 중에 있다.

 

물질	회사	단계	내용
TPA 유도체	야마노우찌	제조승인 신청 (98.10)	급성심근경색증 대상. 크링글 1영역을 결실시키고, 2영역의 275번째 Arg 을 Glu로 치환한 유도체. CHO세포에서 생산.

Interleukin (IL) 인터류킨

 

Interleukin은 백혈구에 의해 생성되고 그 자신 혹은 그 밖의 백혈구의 분화, 증 식, 기능 등에 영향을 주는 분자의 총칭이다. 면역응답의 발현이나 조절에는 면역계의 세포에 유래하는 많 은 액성인자가 관여하여 복잡한 네트웍크를 형성하고 있다.

 

Interleukin은 항원 또는 분열원진 자극에 의하여 대식세포 및 T세포가 만들어내 는 단백질성분의 인자를 통틀어 interleukin이라 하며 일차적으로 T세포에 작용한다.

 

인터루킨은 임파구나 단핵구가 생산하여 분비하는 가용성 물질을 총칭하는 것으 로 다양한 생리활성에 의해 종류와 이름이 다양하다. IL-1은 마크로파지가 분비하여 염증반응을 일으키는 사이토카인으 로 항암제, 재생불량성 빈혈, 공수이형성 증후군 등에 응용이 기대되나 임상시험이 중단되는 등 실용화에는 여러 가지 난점이 따르고 있으 며 시장도 크게 형성되지 못한 상태이다. 주로 IL-1 수용체 및 IL-1활성 제해제를 중심으로 항염증제 및 항류마티스제를 대상으로 한 실용 화 연구가 진행중이다. IL-2는 T-임파구가 분비하는 당단백질로서 T세포를 증식시키는 등 다양한 기능을 지니며, 1989년 Chiron 이 신장암 치료제로 제품(Proleukin)을 발매한 이후, 강력한 면역활성작용으로 인하여 각종 사이토카인 중 가장 개발이 활발히 진행되고 있다.

IL관련 특허는 '97년까지 총 79건이었는데 우리나라가 18건, 외국인이 61건(77%) 을 출원하였다. 출원인별로는 미국 Schering이 82년부터 '93년까지 8건, 우리나라 생명공학연구소가 '87년부터 '96 년까지 7건, 미국 Roche가 86년부터 '95년까지 6건, 우리나라 LG화학이 '93년부터 '97년까지 6건 등의 순 이었다. 우 리나라는 '87년부터 특허를 출원했다.

 

< 인터루킨-2의 초기 개발 >

회사	상품명	적용	FDA 허가년도
Chiron	Proleukin	신장세포암	'92
한국특허청에 IL관련 특허로 Chiron이 출원한 건수는 없다.

 

물질	제약회사	단계	재용 및 적응증
IL-2Proleukin (aldesleukin)	Chiron	적응확대 (98.1)	전이성 악성 흑색종
IL-2융합독소 ONTAK	Ligand Pharma. Seragen	허가 (98.6)	재발성 난치성 T세포 피부 임파종
沆IL-2수용체 모노 클론항체Zenapax	Protein Design Labs Hoffmann-La Roche	판매허가 (98.3)	신장이식을 받은 환자의 급성거부 반응 예방
抗IL-2수용체 모노 클론항체Simulect	Novartis Pharma.	판매허가 (98.4)	신장이식을 받은 환자의 급성거부 반응 예방
Roche는 '86∼'95년 6건을 출원했으며, 그 외는 출원건수가 없다.

Serum Albumin 혈청알부민

 

Serum Albumin은 혈청속에 함유되어 있는 알부민이다. 혈장 단백질 속에 가장 다 량으로 함유되어(100ml당 약 4g) 모든 단백질의 60%를 차지한다. 용해성은 가장 높다. 간에서 합성되며 임 상요으로 제공된다. serum albumin(혈청알부민)은 사람 血漿의 主된 단백질을 말한다.

Serum Albumin관련 특허는 '81년부터 '94년까지 총 14건이 출원되었는데 우리나라는 이연합성의 출원 1건이고 외국인이 13건(93%)을 차지하였다. 미국의 출원은 '87년부터 '93년까지 공백이다. 최다출원인으로는 일본의 Green Cross로 '87년부터 '94년까지 7건으로 가장 많은 특허를 출원하였다.

 

자. Brain

 

Protein C는 비타민 K-의존성 혈장단백의 하나로서 활성화되면 활성응고인자 Ⅴ 와 Ⅷ를 효소적으로 분절시켜 응고캐스케이드를 이들 인자 차원에서 억제한다. 따라서 이 단백의 결핍은 반복되는 정맥 성 혈정증을 초래한다.

Protein C관련 특허는 '85년부터 '93년까지 13건이 출원되었는데 우리나라는 단 1건도 없고 모두 외국인이 출원한 특허이다. 최다출원인으로는 미국의 Lilly로 '85년부터 '93년까지 7건 을 출원하였다.

 

 

Brain관련 특허는 '83년부터 '95년까지 총 13건이었는데, 우리나라는 6건, 외국 인은 7건(54%)을 출원하였다. 우리나라는 '93년부터 이호왕氏가 2건, 조성우氏 '94년 2건, 최수영氏 '94,5년 각 1건 씩 2건 등을 차지하고 있다.

 

growth factor (GF) 生長因子

 

growth factor는 각종 세포분열이나 생장 및 분화를 촉진하는 폴리펩티드의 총칭 이다. 여러 종류가 발견되고 있고 그 기능도 다양하며 세포의 신호전달계에 관여한다. 대부분은 그 구조적 유 사성으로 패밀리로 분류된다. 암유전자의 대부분은 생장인자 그 자체나 그 수용체를 코드하고 있으며 세포의 자기증식을 유도한다.

FGF(fibroblast growth factor)관련 특허는 '86년부터 '94년까지 10건이 출원되었는데 모두 외국인의 출원이었다. 최다출원인으로는 일본의 Takeda가 '86년부터 '89년까지 4건을 출원하였다. 이와 관련 우리나라 특허는 1건도 없다.

 

TGF(transforming growth factor)관련 특허는 '87년부터 '94년까지 11건이 출원되었는데 우리나라가 '93년 1건, 외국인이 10건(91%)을 출원하였다. 스위스의 Ciba Geigy가 2 건을 출원하였다.

SOD

 

 

SOD관련 특허는 '85년부터 '97년까지 총 20건으로 우리나라가 12건(60%), 외국인 이 8건을 차지했다. 우리나라는 '89년부터 특허를 출원한 반면 외국인은 '89년부터 출원이 거의 없 다. 출원인별로는 우리나라의 LG화학이 '90년부터 '95년까지 5건으로 가장 많고, 그 다음으로는 일본의 Kuraray가 '86,7년 각 1 건씩 2건 순 이었다.

 

Bone

Bone관련 특허는 '90년부터 '95년까지 총 15건이었는데 우리나라는 1건뿐이고 외국인이 14건(93%)을 출원하였다. 출원인별로는 미국의 Genetics Inst가 '91년부터 '93년까지 4건, 카나다의 Osteopharm 이 '93년부터 '95년까지 2건, 일본의 Hoechst가 '94,5년 1건씩 2건 등을 차지하고 있다. 우리나라는 '92년 김신 규氏가 출원한 특허 1건뿐이다.

 

Antisense 안티센스

 

antisense 기술은 특정 DNA나 RNA 염기서열과 상보적인 염기서열을 만들어 표적 에 결합시킴으로서 표적 DNA나 RNA에 의한 단백질합성을 저해하고 바이러스의 DNA나 RNA를 파괴하는 기술로, 질병과 관련된 세포나 바이러스 유전자를 직접 억제할 수 있는 유전자 치료의 일종으로 볼 수 있다. 이 기술은 에이즈, 헤르페스 등 바이러스성 질환의 치료제 및 항암제, 항염증제 등 광범위한 분야에서의 응용이 기대된다.

Antisense관련 특허는 '86년부터 '96년까지 총 22건이었는데, 모두 외국인 특허 로 미국이 73%를 차지하고 있었다. '93년 10건을 특허출원이 감소하였다. 출원인별로는 미국의 Isis Pharm 이 '89년부터 '93년까지 4건, Hybridon이 '92,3년에 3건, 독일의 Bayer가 '92년 2건 등을 차지하고 있었다. 우리나라의 경 우 이와 관련 특허는 1건도 없었다.

 

Adeno-associated virus (AAV) 아데노연관 바이러스

 

Adeno-associated virus는 Parvoviridae과의 Dependovirus속에 속하는 바이러스군이다. 가장 작은 자이러스의 하나로서 바이러스입자의 지름은 189∼25nm이다. 게 놈은 단일가닥 사슬 DNA. 단독으로는 자기증식력을 갖지 못하고 증식에는 헬퍼바이러스로서 아데노바이러스의 공존이 필요하다.

 

AAV관련 특허는 '84년부터 '97년까지 총 31건이었는데, 우리나라 특허는 3건, 외국인 특허는 28건(전체의 90%)으로 주로 '93,4년에 19건으로 집중되었고, '94년을 고비로 특허출원이 감소하였 다. 출원인별로는 프랑스의 Rhone Poulenc Rorer이 16건으로 가장 많았다. 우리나라는 '96년에 들어서 1건, '97년에는 2건을 출원하였다.

 

Repressor 억제물질, 억제인자

 

repressor는 어떤 종의 조절유전자에 의해 만들어지고 특정한 유전자의 형질발현 을 억제하는 기능을 갖는 제어단백질의 일종이다. 특정한 오퍼레이터를 인식하여 이것에 결합함으로써 그 오퍼 레이터에 연속되어 있는 유전자군, 즉 mRNA 합성을 억제한다.

 

repressor는 억제와 저해를 하는 것으로, 유전학설에서는 repressor는 조잘유전 자에 의하여 산생되는 물질로서 세포질을 통하여 조작유전자에 작용, operon에 의한 단백질합성의 개시 를 저해하는 것을 말한다.

Repressor관련 특허는 '83년부터 '97년까지 총 11건이 출원되었는데 우리나라는 1건, 외국인은 10건(91%)을 차지했다. 외국인은 '95년부터 특허출원이 없는 반면 우리나라는 '97년 처음 으로 삼양제넥스가 출원하였다.

 

Chimeric and Humanized Ab

Chimeric관련 특허는 '87년부터 '95년까지 총 9건이었는데, 우리나라가 2건, 외국인이 7건(78%)을 출원하였다. 우리나라는 '92년 들어서 생명공학연구소가 특허를 1건 출원하고 '95년 1 건을 추가하였다.

 

 

 

Humanized관련 특허는 89년부터 '95년까지 총 11건이었는데 우리나라(녹십자) 가 '95년 1건이고 나머지 10건(91%)은 외국인 출원이었다. 출원인별로는 미국의 Schering이 89년 1건, '92 년 2건 등 3건으로 가장 많은 특허를 출원하였다.

 

inhibitor (의약품에 해당한다)

Inhibitor관련 특허는 '83년부터 '95년까지 총 11건이 출원되었는데 우리나라는 1건도 없고, 모두 외국인이 출원한 것으로 이 가운데 미국이 7건을 차지하고 있다. 최다 출원인으로는 미 국의 Ciba Geigy로 '83년 출원한 특허 2건이다.

 

2. 질병치료, 예방

 

현재까지 각종 질환을 치료하거나 기능을 조절하기 위해서 개발되어 미국 FDA의 승인을 얻어 판매되는 제품은 대부분 단백질제제로서 빈혈증, 왜소증, 혈우병, 백혈병, 장기이식거부반응, 여러 종류의 암, 간염 등의 치료에 이용되고 있다. 최근에 생명공학기술을 이용한 질병치료 목표로 생명공학기업들이 개발하고 있는 질병치료 제 분야는 AIDS, 각종 암, 당뇨병, 심장질환, 전염성질환, 골다공증, 신경질환, 백신, 유전자치료, 인공피부 등 조직공학제품 등이 다.

 

본 연구에서는 질병치료, 예방 관련 특허를 2.1) 간염, 2.2) HIV (AIDS), 2.3) Hirudin, 2.4) 말라리아, 2.5) 위장병(Helicobacter), 2.6) 수두, 2.7) 유행성출혈열 등 풍토병, 2.8) 백일해, 2.9) Cepha(항생제), 2.10) 자궁암 등으로 세분, 분석하였다.

 

간염

 

간염에 관련된 의약품은 동양인에 많은 B형 간염의 경우 백신 및 치료제가 개발 되어 사용되고 있고, 현재는 주로 C형 간염을 중심으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 최근 연구에 의하면 interferon α 및 β가 C형 간염에 치료효과가 아주 큰 것으로 나타나 이의 적용 확대에 관한 연구가 활발하고, antisense 치료약 개 발, 백신 개발, 항체를 이용한 진단시약 개발을 중심으로 연구가 진행되고 있다. 참고로 미국내 잠재시장은 '95년에 1억$ 정도로 에상되고, 일본내 시장은 '93년의 경우 interferon만 2천억￥, 항체진단 시약이 120억￥을 돌파하였다. 반면 국내의 경우 산 업체는 주로 제일제당, 녹십자, LG화학 등을 중심으로 치료제보다는 백신개발을 위해 연구 중이고 일부는 시판 중에 있 다. 외국의 경우 다음과 같은 분야의 연구가 산업체를 중심으로 활발하고 상당수의 제품이 개발되어 임상 중이거나 시판되기 시작했다.

 

interferon α 및 β의 C형 간염치료에의 적용확대에 관한 연구

 

antisense 치료약의 개발

 

백신 개발

 

항체를 이용한 진단시약 개발

 

 

간염관련 특허는 '80년부터 '97년까지 총 150건이 출원되었는데 우리나라가 82건 으로 전체의 약 55%를 차지하면서 가장 많고, 해외가 68건이었다. 우리나라는 '86년부터 특허를 출원하기 시 작, '93년 20건을 기점으로 감소세를 보인 반면, '80년부터 특허를 출원했던 해외는 '96년 이후 출원건수가 없다. 출원인별로 는 우리나라 LG화학이 44건으로 전체의 29%로 가장 많은 비율을 차지하고 있으며, 그 다음으로는 생명공학연구소가 14건(9%), 미국 의 Abbott 7건, 제일제당 6건 등의 순 이었다.

 

한편, 간염관련 특허는 HBV, HAV, HCV 등으로 다시 구분된다. 이를 각 부문별로 살펴보면 아래와 같다.

hepatitis B virus (HBV)

 

hepatitis B virus에 의한 간의 염증성 질환으로서 전세계적으로 유행하고 있 다. 원인 바이러스는 급성 및 만성 환자와 무증상 보균자의 모든 체액내로 방출되며 원칙적으로는 수혈이나 주사침의 공동사용 등과 같은 비경구적 경로를 통하여 전파되고 경구적 전파도 가능하기도 하지만 감염효율이 낮으며 성적 접촉과 같은 밀 접한 대인접촉으로도 퍼질 수 있고 모체로부터 신생아로의 수직전파도 일어난다.

HBV관련 특허는 '80년부터 '97년까지 총 83건이 출원되었는데 우리나라가 52건 (63%), 외국인이 31건을 출원했다. 우리나라는 '86년부터 특허를 출원하기 시작한 반면 미국을 포함한 외 국인은 '89년 이후 소강상태여서 '89년 이후 특허 대부분은 우리나라가 차지했다. 출원인별로는 우리나라 LG화학이 20건으로 전체 의 24%, 생명공학연구소가 13건(16%), 제일제당이 6건, 외국인출원인으로서는 일본의 겟세이료호, Takeda가 각 4건씩을 나타 냈다.

 

< B형간염백신의 초기 개발 >

회사	상품명	적용	FDA 허가년도
Merck	Recombivax HB	B형간염 예방	'86
SmithKline Beecham	Engerix-B	〃	'89
한국특허청에 HBV관련특허로 Merck는 '83,6년 1건씩/ Smithkline은 '87, '89년 1건씩 출원했다.

  

< 우리나라 판매 현황 >

제 품 종 류	상 품 명	판 매 회 사
B형간염백신	유박스	LG화학
	엔제릭스-B	동신제약
	헵티스비	보령신약