규제과학혁신연구센터, 품질·안정성·분석·생체분포 아우르는 통합 프레임워크 제시
미국·유럽·일본·한국 비교해 EV 치료제 규제 조화 방향 제안

약학대학 규제과학혁신연구센터(Institute of Regulatory Innovation through Science, IRIS) 연구팀이 세포외소포체(Extracellular Vesicle, EV) 치료제의 품질특성, 안정성, 분석, 생체 분포를 제품 개발 전 주기 관점에서 연결한 규제과학 통합 프레임워크를 제시했다. 연구에는 공동 제1저자인 문현준·정석한 연구자와 공동 교신저자인 최정욱·이상민 교수 등이 참여했다.

EV는 세포가 분비하는 지질 이중막 입자로 단백질·지질·RNA 등 다양한 생체 물질을 포함한다. 자체 생리활성을 치료에 활용하거나 치료 물질을 운반할 수 있어 차세대 바이오의약품 플랫폼으로 주목받고 있다. 그러나 유래 세포와 제조·정제 공정, 제형과 보관 조건에 따라 구성과 기능이 달라질 수 있어 획일적인 기준보다 제품 특성에 맞는 품질관리 체계가 필요하다.

제품마다 다른 EV, 무엇을 어떻게 관리할 것인가

연구팀은 EV 치료제의 후보 품질특성을 정체성(identity), 순도(purity), 역가(potency), 안전성 관련 품질(safety-related quality)의 네 영역으로 체계화했다. 모든 측정 항목을 일률적으로 중요품질특성(Critical Quality Attribute, CQA)으로 규정하는 대신, 제조공정과 작용기전, 안전성·유효성에 미치는 영향을 바탕으로 제품별 위험평가를 통해 CQA를 선정해야 한다고 제안했다.

안정성 평가에서도 단순한 보관 온도와 기간 비교를 넘어 생물학적 기원, 제품 상태와 보관 조건, 분리·정제 공정을 함께 고려하는 3축 프레임워크를 제시했다. 분석법 역시 특정 장비나 시험법 자체보다 ‘무엇을 측정하고 그 결과를 어떤 품질 의사 결정에 활용할 것인가’를 우선해야 한다고 강조했다. 생체 분포 평가에서는 검출된 신호가 EV 자체를 반영하는지, EV에서 분리된 표지물질이나 방출된 탑재물에서 비롯된 것인지 구분해 해석해야 한다고 설명했다.

공동 제1저자인 문현준·정석한 연구자는 “세포외소포체 치료제와 관련된 연구와 규제 자료가 빠르게 늘고 있지만, 실제 제품 개발 과정에서 어떤 자료를 어떻게 해석하고 연결해야 하는지는 명확하지 않은 부분이 많다”며 “여러 국가의 규제 자료와 기존 연구를 비교하면서 개별 시험법을 나열하기보다, 제품 개발자가 실제로 마주하게 되는 공통된 과학적 질문을 중심으로 체계화하는 데 중점을 뒀다”라고 설명했다.

최정욱 교수는 “제품 특성에 따라 관리해야 할 품질 요소를 안정성, 분석 및 생체 분포 자료와 연결하는 체계를 제시했다는 데 의미가 있다”라고 말했다.

국가별 제도는 달라도, 과학적 질문은 닮아 있다

연구팀은 미국·유럽연합·일본·한국의 규제 문서도 비교했다. 국가별 법적 분류와 허가 체계에는 차이가 있지만, 실제 제품 개발에서는 제품 정의, 제조 일관성, 역가, 안정성, 안전성, 생체 분포 등 유사한 과학적 문제를 해결해야 한다는 점을 확인했다.

이에 따라 연구팀은 법적 분류를 일률적으로 통일하기보다 CQA 선정 근거를 투명하게 제시하고, 분석 결과의 비교 가능성과 안정성·생체 분포 연구의 일관된 보고 체계를 마련하는 것이 현실적인 규제 조화의 방향이라고 제안했다.

이상민 교수는 “연구 결과를 평가기술과 규제 지원으로 연결해 연구 기관과 기업의 치료제 개발에 활용할 수 있도록 고도화하겠다”라고 밝혔다.

약학대학은 식품의약품안전처 지정 ‘식품·의약품 등의 규제과학 전문인력 양성기관’으로서 규제과학 연구와 전문 인력 양성을 연계하고 있다. 이번 연구 성과는 약학 분야 JCR 상위 10% 이내 Q1 국제 학술지 『International Journal of Pharmaceutics: X』(IF=7.9)에 게재됐다. 연구는 식품의약품안전처 ‘혁신 의료제품 규제과학 기술개발’ 사업의 ‘세포외소포체 약물 개발 규제 지원을 위한 신규 평가기술 개발’ 과제(RS-2024-00395923) 등의 지원을 받아 수행됐다.