[기고] 제약 '패키징', 삶을 변화시키는 치료법으로의 접근성 가속화

콕리 쾅(Kok Li Kwang) 웨스트 파마슈티컬 서비시즈 과학기술 서비스 부문 아태지역 대표

메디파나 기자2025-06-19 12:00

한국에서 세포 및 유전자 치료(CGT) 분야는 한국 정부의 적극적인 바이오테크 혁신 지원과 2020년 시행된 '첨단재생의료 및 첨단바이오의약품 안전 및 지원에 관한 법률'(약칭 : 첨단재생바이오법) 개정 등 최근의 규제 개선에 힘입어 급속히 발전하고 있다. 

이러한 규제는 2025년 2월 '재생의료법' 시행으로 더욱 체계가 강화되었으며, 환자들에게 첨단 치료제를 제공하는데 있어 한국이 선두주자로 자리매김하는데 큰 역할을 하고 있다. 

또한 세포 및 유전자 치료 경로를 신속히 함으로써 중증, 희귀, 난치성 질환자가 엄격한 안정성과 효능 정도에 따라 임상연구 이외의 혁신적인 치료법을 제공받을 수 있도록 했다.

현재 한국 CGT 시장은 112개의 첨단재생의료기관과 더불어 치료계획 및 규제준수를 관리 감독하는 정부심의위원회 등 탄탄한 인프라가 뒷받침하고 있다. 

이러한 발전은 글로벌 추세와도 일치하는데, 프로스트앤설리번(Frost & Sullivan)에 따르면, CGT 시장은 유전자 전달 방식과 제조 기술의 발전에 힘입어 2026년까지 약 555억달러 규모로 성장할 것으로 전망된다.

최근 CGT가 연구단계를 넘어 실제 적용 단계로 나아가면서, 한국의 바이오 제약 기업들이 분야를 선도할 수 있는 중요한 기회를 맞이하고 있다. 

그러나 이러한 잠재력을 온전히 실현하기 위해서는 과학 혁신만으로는 부족하기 때문에, 이를 넘어 대규모 제조 및 공급망을 뒷받침할 물류 체계에 대한 전략적 접근도 필요하다.

◆ 패키징의 중요성

바이오 의약품은 저분자 약물과 달리 패키징과의 상호작용에 매우 민감하다. 구성물질, 주사제 형태, 포장재 제조 품질 등의 요소는 치료제의 안전성과 효능에 큰 영향을 미칠 수 있다.

세포 치료제에서 핵심적인 동결보존 과정은 세포의 생존력과 효능을 유지하는 데 필수적이지만, 해동 과정에서 다양한 위험 요소가 발생한다. 동결 보존은 극저온으로 분자 동역학 및 생물학적 활성을 둔화시켜 장기간 보관이 가능하도록 하여 세포와 생체물질을 안정화시킨다. 동결 및 보관, 운송, 해동의 공급망 전 과정을 견뎌낼 적절한 포장은 콜드체인의 안정성과 동결 보존된 물질의 품질을 유지하는 데 필수적인 요소다.

세포 치료제에 대한 규제 기준 또한 점점 더 엄격해지고 있다. 식품의약품안전처는 CGT 관련 포장 요건에 대한 구체적인 지침을 마련했으며, 이는 유럽연합(EU)이나 미국 기준과 유사하면서도 고유한 차별점을 포함하고 있다. 업계에서 검증된 패키징 솔루션을 선택하면 개발 일정을 단축할 수 있으며, 규제로 인해 지연되는 리스크도 최소화할 수 있다. 세포 치료제 개발에 막대한 자원이 투입되는 만큼, 포장과 관련된 실패는 수년간의 개발 비용을 무용지물로 만들어 막심한 손실로 이어질 수 있다.

그러므로 빠르게 성장하는 CGT 시장에서 성공하고자 한다면 제약 개발자와 포장 제조사 모두 포장의 기술적 고려사항을 우선순위로 두고 깊이 이해하고 있어야 한다.

◆ 효과적인 패키징을 위한 고려사항

CGT의 고유한 특성과 요건에 따라 이를 위한 포장 시스템의 품질도 다양한 방면에서 면밀히 평가되어야 한다.

• 미립자 (Particulates)
가시성 및 비가시성 미립자는 약물을 오염시켜 모세혈관 폐색이나 혈전증 등의 문제를 일으킬 수 있다. CGT에서는 단백질 분해, 자기응집, 바이러스 입자 응집 등의 이유로 고유 입자가 생성될 수 있으며, 용기, 마개 시스템, 약물 제형 간의 상호작용으로부터 내재 입자가 발생할 수도 있다.

이러한 상호작용은 분해 반응을 유발하거나 얼음 결정핵을 형성할 수 있다. 잘못된 포장은 이러한 입자 형성을 촉진할 수 있으며, 이는 치료제의 안정성, 효능, 외관, 색상, 투명도에 영향을 미칠 수 있다.

동결 보존 과정 중 포장 용기는 특정 온도 조건에 영향을 받게 되며, 또한 운송 및 동결-해동 주기 동안의 기계적 응력은 마모 및 손상을 유발하여 불순물이 섞이거나 품질이 낮은 재료로 제작된 용기에서는 추가 입자 유입 위험이 있다. 따라서 CGT 전용 용기는 고품질 생체 적합성과 내구성이 뛰어난 소재를 엄격하게 선별함으로써 운송과 보관 과정 전반에서 안정성이 확보되어야 한다.

• 추출물과 침출물 (Extractables and Leachables)
약물 제형이 1차 포장재와 접촉하는 표면에서 발생하는 추출물과 침출물(E&L)은 CGT의 효과에 위협이 될 수 있다. 특히 동결 보존 공정은 포장재를 극한 온도와 상전이에 노출시키므로  포장재의 분자적·구조적 도메인이 약물 제형과 직접 접촉할 수 있다.

따라서 제약사는 포장재와 약물 간의 잠재적 상호작용을 이해하고 용기 추출물 프로파일을 파악하기 위해 사전확인 및 적합성 평가, 분석을 실시해야 한다. 

특히 냉동 보존 조건에서 약물과 포장 용기 간의 침출물 시험을 수행함으로써 일반적 상황과 최악의 시나리오를 모두 고려해야 한다. 이러한 과정을 통해 화학적으로 그리고 구조적 안정성을 갖춘 적절한 재질 선택이 가능해진다.

• 용기 마개 완전성 검사 (Container Closure Integrity, CCI)
CCI는 제약 제조사에게 가장 중요한 고려사항 중 하나이다. 적절한 밀봉은 CGT 의약품이 유효기간 동안 무균 환경을 유지하는데 필수적이다.

용기 마개 시스템에 사용되는 재질은 서로 다른 열팽창 계수 (CTE)를 가질 수 있다. 유사한 열팽창 계수를 가진 재질로 만들어진 시스템은 냉동 보존 중 CCI를 유지하는 데 유리하다. 그러나 이질적인 재료의 조합이라도 충분한 캡핑 (capping) 압력을 가하여 열수축으로 인한 외부 오염을 방지할 수 있다.

최근에는 고품질 사이클릭 올레핀 폴리머(COP)와 같은 1차 포장 혁신 제품이 저온·극저온 보관과 관련된 다양한 과제를 해결하고 있다. 이러한 바이알은 호환 가능한 고무마개(stopper) 및 알루미늄캡(seal)과 함께 사용되어 내구성이 뛰어나고 추출물이 낮은 특성을 가지며, 극한 조건에서도 CCI를 유지할 수 있어 CGT 제품에 더욱 많이 활용되고 있다. 중첩형터브(nested tub) 형태로도 제공되어, 첨단 제조 환경에서 흔히 사용되는 자동 충전-완성(fill & finish) 시스템과의 호환성을 통해 대량 생산에도 용이하다.

이러한 CGT 보관 및 운송의 복잡성을 해결하려면 재질에 대한 과학적 전문성, 규제에 대한 이해, 그리고 정밀한 분석 시험이 필요하다. 신뢰할 수 있는 패키징 파트너는 추출물과 침출물 (E&L) 분석, 입자 특성화, CCI 시험, 용기 적합성 평가 등에서 중요한 가치를 제공할 수 있다. 이러한 역량은 규제 기준을 충족할 뿐 아니라 극한 온도 환경을 포함하여 제품 수명주기 전반에 걸쳐 안정적으로 성능을 발휘할 수 있는 포장재 선정을 가능케한다.

CGT 기술이 전 세계적으로 발전하고 확장됨에 따라, 제약사 및 포장 솔루션 업체 간의 혁신과 긴밀한 협력이 더욱 중요해지고 있다. CGT 개발의 글로벌 리더로 자리매김하고 있는 한국에 있어, 고품질 패키징 시스템의 신중한 선택과 복잡한 약물 분자 요구사항 등에 대한 철저한 이해는 필수적이다.

개발 초기 단계에서의 올바른 선택을 하는 것은 제품의 품질 확보, 리스크 경감은 물론, 시장 출시 속도를 높임으로써 궁극적으로 환자에게 더 나은 치료 결과를 제공하는데 기여할 수 있다.

|기고| 콕리 쾅(Kok Li Kwang)

- 웨스트 파마슈티컬 서비시즈 과학기술 서비스 부문 아태지역 대표 (Scientific Affairs and Technical Services)

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기사작성시간 : 2025-06-19 12:00

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