의약품이라는 용어를 들으면 여러분은 복잡한 화학식을 가진 알약 – 진통제나 많은 약장의 선반에 줄지어 있는 고혈압 약 – 을 떠올릴 것입니다. 화학 성분이 포함된 약은 여전히 흔하지만 더 많은 제약회사가 설탕, 단백질, 살아 있는 세포에서 약을 개발하고 있습니다.
3M의 분리 및 정화 과학 부분의 응용 엔지니어링 관리자 알렉세이 볼로신(Alexei Voloshin)과 함께 생물학에 대해 자세히 알아보았습니다. 그는 제조 공정이 중요한 이유와(힌트: 순도와 관련이 있음) 3M 사이언스가 전 세계 제약회사를 도와 더 많은 사람을 살리고 삶을 변화시키는 약을 개발하는 방법을 설명합니다.
볼로신: 사람들은 오랫동안 병을 치료하기 위해 의약 물질을 찾고 활용해 왔습니다. 한때는 비소도 의료 목적으로 사용되었습니다. 의료가 발전하면서 의료적 상태를 치료하는 데 사용하는 치료 기술의 효능과 안전에 대한 기대도 높아졌습니다. 현재 아세트아미노펜이나 이부프로펜 같은 기존 치료제는 근육통과 같은 간단한 상태를 치료하는 화학 물질입니다. 이들은 신체에 미치는 영향을 정확하게 구별하지 못합니다. 이부프로펜은 위장 및 다른 조직에도 영향을 끼칠 수 있죠. 기존 치료법 중 하나인 의약품 치료 역시 암을 죽이기도 하지만 다른 신체에도 손상을 줄 수 있습니다. 또한 기존 화학적 의약품에 대한 기대치에는 한계가 있습니다.
바이오 의약품 기술은 치료의 잠재력, 선별력, 안전성에서 단백질, 핵산, 지질, 바이러스, 세포 등 더 고급 분자를 활용해 질적으로 한 단계 더 높은 수준을 이룹니다. 이러한 독특한 특성이 모인 이러한 계통의 의약품은 암, 관절염, 궤양성 대장염 등 심각한 질병의 효과적인 치료를 가능하게 합니다. 현재 임상에서 당뇨나 알츠하이머와 같은 질병도 시험 중인 바이오 의약품 기술은 많은 사람의 삶의 질에 대한 기대를 기본적으로 바꾸기 시작했습니다. 사실 현재 최신 코로나19 백신 역시 현대적 바이오 기술의 산물입니다. 이러한 접근법은 전례 없이 빠른 백신 개발에도 도움이 되었습니다.
볼로신: 먼저 바이오 의약품은 주사로 주입되므로 순도가 높습니다. 알약이나 물약을 먹게 되면 소화기가 오염 물질을 제거합니다. 그러나 약제가 혈관으로 들어가면 이러한 장벽이 존재하지 않습니다. 따라서 합성이든 바이오 제제든 주사로 주입되는 경우 순도가 매우 높아야 합니다.
또한 바이오 의약품은 합성 물질보다 비교적 취약합니다. 제제를 조작할 수 있다면 약효를 줄이거나 없앨 수 있을 것입니다. 그러나 바이오 의약품은 열을 가하거나 산도를 높이거나 순수한 충격을 가하는 등의 조작을 할 수 없죠. 따라서 이러한 의약품을 손상시키지 않고 순도를 유지하는 공정은 까다롭습니다. 각 제품마다 특별한 제조 공정이 있습니다. 제조 전략은 유사하지만 약마다 고유한 공정이 존재합니다.
볼로신: 3M에서는 두 갈래로 접근합니다. 한 가지는 기존 제조 공정을 발전시키는 것이고 두 번째는 새로운 공정 혁신을 이끌어 바이오 의약품 개발 및 제조 속도를 높이는 것입니다.
많은 제약회사는 기존의 생물학적 제품 및 공정을 보유하고 있고 빠르게 생산량을 늘리는 방법을 찾고 있습니다. 3M의 심층 여과 및 멤브레인은 기존 분리 접근법을 더욱 활용하면서 기존 공정에 대한 증가하는 수요에 해답을 제시합니다. 바이오 의약품을 빠르게 공급하기 위해 제약회사들은 잘 계획된 복잡한 글로벌 공급망에 의존해야 합니다.
새로운 등급의 바이오 의약 제품은 새로운 생산 공정을 요구하며 3M은 혁신 제조 솔루션으로 이에 대응할 수 있습니다. 의약품에서 불순물을 분리하는 일의 대부분에 소재 공학이 사용됩니다. 3M은 첨단 기술 플랫폼을 활용하고 새로운 분해 솔루션을 개발합니다. 또한 고성능 분리를 활용해 공정 단순화에도 도움을 줍니다. 부직포 소재를 활용해 가용성 및 불용성 재료를 동시에 분리하고 기존 접근법보다 더 뛰어난 성능을 제공합니다. 부직포 소재는 여러 공정을 하나로 결합하며 순도 및 생산량을 높이는 데도 도움이 됩니다.
볼로신: 우리의 제약회사 고객은 장기적인 시야를 갖추고 있으며 제품 상용화를 준비할 때부터 활용할 수 있는 기술을 찾습니다. 3M과 같은 공급업체와는 초기 단계부터 협력합니다. 우리는 제품 생산 주기 내내 고객과 함께 일합니다. 이 여정에서 우리는 제품 개발의 시작 단계부터 고객과 긴밀하게 협력합니다. 우리는 단기 및 장기 목표와 기대치를 이해하고 미시적이고 거시적인 접근 방법을 모두 채택합니다. 새로운 수요와 기존 수요에 대한 새로운 응용 분야를 꾸준히 개발하죠.
이 일을 통해 정말 많은 보람을 느낍니다. 우리가 매일 하는 일은 사람들의 삶의 질을 바꾸고, 제품을 빨리 개발할수록 사람들을 더욱 빨리 도울 수 있죠. 우리는 모든 사람이 공평하게 치료를 받을 수 있는 사회를 더욱 빨리 이뤄내서 전 세계에서 더 많은 사람이 치료받을 수 있도록 합니다. 3M 기술 플랫폼을 활용하면 새로운 개척자로서 사회에 가치를 제공하죠. 3M 기술을 통해 학문적 호기심에 그쳤던 의약품을 실제 생산 의약품으로 만들어내고 미네소타부터 뉴델리까지 전 세계 사람들의 건강을 개선할 수 있습니다.