미국 FDA가 동물시험 의존도를 낮추고 인체 관련성이 높은 평가법 도입을 확대하면서 신약 비임상 개발 전략에도 변화가 요구되고 있다. 세포·오가노이드·장기칩·컴퓨터 모델 등을 활용하는 새로운 접근법인 ‘NAMs(New Approach Methodologies)’가 대안으로 주목받고 있지만, 실제 신약개발에 적용하려면 시험법의 신뢰성과 재현성을 검증하는 등 규제적 활용 근거를 확보해야 한다는 지적이 나온다.

보건복지부와 식품의약품안전처, 국가임상시험지원재단(KoNECT)이 공동 주최하는 ‘2026 KoNECT 임상시험 국제 콘퍼런스(KIC 2026)’가 13일 서울 롯데호텔에서 개막했다. 올해 12회째를 맞은 이번 행사는 15일까지 진행되며, 인공지능(AI), 실제임상자료(RWD), 분산형 임상시험(DCT) 등 임상개발의 주요 현안을 논의하고, 국내외 전문가들이 실무 해법을 공유한다.

바이오톡스텍(BTT)그룹 계열사 키프라임리서치 시험본부 강석모 상무는 13일 KIC 2026에서 ‘FDA 현대화법 2.0의 의의와 한국 비임상 규제 전략에 대한 시사점(The Significance of FDA Modernization Act 2.0 and Implications for Korea's Nonclinical Regulatory Strategy)’을 주제로 발표했다.

강 상무는 “NAMs 도입은 거스를 수 없는 글로벌 흐름”이라며 “약물의 특성과 인체 관련성을 충분히 반영한 데이터를 마련하지 못하면 향후 글로벌 인허가에서 새로운 규제 장벽에 직면할 수 있다”라고 강조했다.

FDA 현대화법, 비동물 시험 활용 선택지 확대

2022년 FDA 현대화법 2.0이 발효되면서 비동물 시험법을 인허가 자료로 활용할 수 있는 법적 근거가 마련됐다. 이후 발표된 로드맵과 가이던스는 구체적인 적용 방향을 제시하고 있다. 다만 일부 가이던스는 여전히 초안 단계이며, 실제 시험 축소·대체 여부도 제품 특성과 기존 안전성 자료 등을 종합해 판단해야 한다.

특히 항체·세포·유전자치료제 등은 동물과 사람의 표적 차이로 적절한 시험모델을 찾기 어려운 경우가 있어 인체 기반 모델의 중요성이 커지고 있다. 오가노이드는 장기의 일부 구조와 기능을 재현한 3차원 세포 모델이고, 장기칩은 세포와 유체 흐름 등을 이용해 장기의 환경을 모사하는 장치다. 이러한 모델은 기존 동물시험만으로 확보하기 어려운 정보를 제공할 수 있다.

강 상무는 “NAMs는 단순히 동물시험을 대체하는 기술이 아니다”라며 “인체 관련성이 높고 해당 약물에 적합한 데이터를 확보해 환자에게 도움이 되는 치료제를 개발하는 과학적 접근법이다”라고 말했다.

“신약개발은 질문에서 시작”…평가 목적부터 정의

강 상무는 “기본적으로 신약개발은 질문에서 시작한다”라며 “질문에 답하기 위해 어떤 근거와 데이터를 어떤 도구로 만들 것인지 명확히 검토해야 하며, 그런 측면에서 NAMs가 하나의 선택지가 될 수 있다”라고 말했다.

여기서 핵심 개념은 '사용 맥락(Context of Use, CoU)'이다. 어떤 제품의 어느 개발 단계에서 무엇을 평가하고, 그 결과를 어떤 의사결정에 활용할지 정하는 것이다. 이를 바탕으로 필요한 정보와 모델의 적합성, 불확실성을 검토한 뒤 NAMs와 동물시험 또는 두 방법을 조합한 적절한 평가 방식을 선택해야 한다.

강 상무는 “개발 초기 단계부터 필요한 데이터를 차곡차곡 쌓아 과학적인 근거를 마련하는 것이 중요하다”라며 “이러한 판단은 GLP 독성시험 단계에서 갑자기 이뤄지는 것이 아니라 약물 개발을 계획하는 초기부터 준비해야 한다”라고 강조했다.

이를 위한 접근으로는 ‘근거 종합평가(Weight of Evidence, WoE)’를 제시했다. 기전 연구, 세포·동물시험, 약동학과 기존 임상자료의 신뢰성·관련성·한계를 종합해 안전성을 판단하는 방식이다. 약동학은 약물이 체내에서 흡수·분포·대사·배설되는 과정과 시간에 따른 약물 농도 변화를 다룬다.

시험관 결과, 인체 노출 수준과 연결해 해석해야

다만 NAMs가 모든 독성시험을 대체할 수 있는 것은 아니다. 전신과 다장기의 상호작용, 면역·내분비 반응, 장기간 반복투여 영향을 개별 모델로 충분히 재현하기는 어렵다. 만성·반복투여 독성 평가를 NAMs만으로 일반적으로 대체하기 어려운 이유다.

시험 결과의 일관성 확보도 과제다. 공여자와 세포 상태, 시험기관별 절차 차이가 결과에 영향을 미칠 수 있어 정해진 조건에서 일관된 결과가 나오는지, 다른 기관에서도 재현되는지 확인해야 한다.

강 상무는 “시험관 내에서 얻은 독성학적 정보와 농도를 실제 인체 노출 수준과 연계해 해석하는 것이 중요하다”라며 “신약은 개발 초기에 인체 노출 정보를 확보하기 어려운 만큼, 약동학 모델링 등을 활용해 독성 위험을 종합적으로 예측하는 전략이 필요하다”라고 설명했다.

생리학 기반 약동학(PBPK) 모델은 장기별 혈류와 약물의 대사·분포 특성 등을 반영해 체내 약물 농도를 예측한다. PBPK 모델 등을 활용해 시험관 내 결과를 인체 노출 수준과 연결하려면 관련 정보와 예측의 불확실성도 함께 검토해야 한다.

한국, 공유 데이터·공동 검증 기반 마련해야

국내에서는 공유 참조 데이터와 검증 인프라 부족이 주요 과제로 꼽힌다. 시험법의 성능을 비교할 기준 자료가 제한적이고, NAMs 개발기업과 비임상시험수탁기관(CRO), 제약바이오기업의 이해관계가 달라 협력에도 어려움이 있는 상황이다.

강 상무는 “국내에서는 NAMs 검증에 필요한 공개 데이터와 참조 데이터가 부족하고, 이해관계자마다 입장도 다르다”라며 “개별 기업의 노력만으로는 한계가 있는 만큼 근거를 함께 쌓을 수 있는 컨소시엄과 검증 인프라 구축이 필요하다”라고 강조했다.

이를 위해 NAMs 개발기업과 CRO 등 관계 기관이 시험절차를 표준화하고 검증 데이터를 공유해 기관 간 재현성을 확인하는 체계가 필요하다. 여러 기관이 축적한 자료를 바탕으로 시험법의 성능과 적용 가능성을 객관적으로 평가하고, 규제 활용을 위한 신뢰성도 확보해야 한다.

규제기관의 역할도 중요하다. 시험 결과의 활용 범위와 필요한 검증 수준을 안내하는 지침을 마련하고, 개발기업이 초기 단계부터 규제기관과 평가 전략을 논의할 수 있는 환경을 조성해야 한다.

강 상무는 “가장 중요한 것은 인허가 기관과 사전에 충분히 논의하는 과정이다”라며 “국내에서도 NAMs를 어떤 목적으로 도입할지 산업계와 규제기관이 공감대를 형성하고, 검증 데이터를 함께 축적할 수 있는 협력체계와 검증 네트워크를 구축해야 한다”라고 강조했다.