제약회사 연구원의 블로그

LC-MS/MS 기반 정밀 분석이 이끄는 차세대 바이오 신약 개발 패러다임1. 서론: 바이오의약품의 복잡성, 그리고 ‘분석’의 시대바이오의약품은 더 이상 미래의 기술이 아니다. 항체의약품(mAb), 항체약물접합체(ADC), 세포치료제, 단백질 기반 치료제 등이 신약 개발의 중심으로 떠오르면서, 이들의 ‘대사체 분석(metabolite analysis)’은 단순한 QC 절차를 넘어 약물의 생체 내 운명과 효능, 안전성을 결정짓는 핵심 연구 영역으로 부상했다.특히 항체약물접합체(ADC, Antibody–Drug Conjugate)는 정밀 표적치료의 대표적인 기술로,항체의 표적 특이성과 세포독성 약물(payload)의 강력한 효능을 결합시킨 구조를 갖는다.그러나 이러한 하이브리드 구조는 개발자 입장에서 새로운..

1. 서론: “안정성 시험”이 약물의 생애를 결정한다신약 하나가 세상에 나오기까지의 여정은 단순히 약효를 입증하는 것에서 끝나지 않는다.진짜 시험은 시간과 환경 속에서 약물이 얼마나 변하지 않고 버티는가를 증명하는 단계에서 시작된다.제약 산업에서 “안정성(stability)”은 단순한 품질지표가 아니라, 제품의 유효기간(shelf life), 보관 조건, 패키징 설계, 심지어 규제 승인 가능성을 결정짓는 핵심 기준이다.이 안정성을 입증하기 위해 국제적으로 통용되는 가이드라인이 바로 ICH Q1A(R2)이다.이 문서는 전 세계 제약사들이 동일한 과학적 기준 아래에서 신약의 안정성을 시험하고 평가할 수 있도록 정의한 표준으로,그중에서도 Stability-indicating method(SIM)의 구축은 개발..

1. 서론: 진단 시장의 패러다임 변화와 LC-MS/MS의 부상최근 체외진단(in vitro diagnostics, IVD) 시장은 과거의 단순한 면역진단(immunoassay) 중심에서 벗어나 정밀의료(precision medicine) 시대에 걸맞은 분자 수준의 정량 진단으로 빠르게 진화하고 있다.그 중심에는 LC-MS/MS (Liquid Chromatography–Tandem Mass Spectrometry) 기술이 있다.이전까지 LC-MS/MS는 주로 신약개발이나 약물 모니터링(TDM) 등 연구 중심 영역에서 활용되었지만, 최근 5년간은 임상 진단용 분석 플랫폼으로의 확장세가 눈에 띄게 가속화되고 있다.특히 미국과 유럽에서는 LC-MS/MS 기반 체외진단 시약이 CE-IVD 또는 FDA 510(k..

대사체 기반 약물 반응성 예측의 새로운 패러다임1. 서론: 약물 반응의 복잡성을 넘어, ‘대사체’로 본 새로운 가능성신약 개발 과정에서 가장 큰 난제 중 하나는 약물의 체내 대사 과정을 예측하는 일이다.사람의 유전형(genotype), 단백질 발현(proteome), 그리고 미생물 생태(microbiome)까지, 약물의 체내 반응은 복잡한 생물학적 네트워크 속에서 이뤄진다.그 중심에 있는 것이 바로 metabolome, 즉 대사체다.대사체는 생체 내에서 일어나는 모든 화학 반응의 ‘결과물’이자, 약물이 세포 수준에서 실제로 어떤 변화를 일으키는지를 반영하는 가장 근접한 지표다.그런데 문제는 이 대사체 네트워크가 너무 복잡하고 비선형적이라는 것이다.한 가지 약물이 여러 효소 경로를 거치며 다양한 대사산물을..

1. 서론: 약물 치료의 ‘실시간성’이라는 새로운 패러다임의학의 진보는 ‘정밀함(precision)’을 향해 끊임없이 나아가고 있다.유전자 분석(genomics), 단백질체(proteomics), 대사체학(metabolomics) 등이 발전하며, 약물 반응의 개별 차이를 이해할 수 있게 되었지만 여전히 임상 현장은 ‘정적(static)’인 데이터 중심이다.예를 들어, 환자가 항암제나 항응고제를 복용했을 때, 그 약물이 체내에서 실제로 얼마나 흡수되고, 대사되고, 배설되는지를 실시간으로 추적하기는 어렵다.보통은 일정한 간격으로 채혈하여 LC-MS/MS 분석을 수행하고, 그 결과를 바탕으로 ‘약동학적 모델’을 구성한다. 그러나 이 방식은 환자 상태 변화의 즉각적인 반영이 어렵다는 치명적인 한계를 가진다.이 ..

1. 서론: 폭발적으로 증가하는 대사체 데이터, 그리고 해석의 한계최근 수년간 LC-MS/MS, GC-MS, NMR 기반의 대사체(metabolomics) 연구는 약물 반응, 질병 예후 예측, 식이 영향 분석 등 다양한 영역에서 핵심적인 분석 기술로 자리 잡았다.특히 비임상 독성 평가, 임상 바이오마커 발굴, 개인 맞춤형 약물 치료 등 정밀의학적 접근에서 대사체 데이터는 유전자나 단백질보다 환자의 현재 생리 상태를 직접 반영하는 특성이 있어 ‘최후의 표현형(phenotype)’으로 불린다.그러나 LC-MS/MS 분석 기술의 고도화로 수천 개 이상의 대사체 피크(feature)가 생성되면서, 연구자는 더 이상 수작업으로 모든 데이터를 해석할 수 없다.분석 후 식별(identification), 정량화(qu..

서론: 디지털 트윈이 열어가는 약물 개발의 새로운 패러다임최근 제약·바이오 산업의 디지털 전환(digital transformation) 흐름 속에서 가장 주목받는 개념 중 하나가 ‘디지털 트윈(Digital Twin)’이다.원래 항공·자동차·반도체 산업에서 사용되던 이 기술은, 실제 물리 시스템의 복제체를 가상 공간에 구현하여 시뮬레이션과 최적화를 수행하는 방식이다.이제 그 개념이 생명과학과 약물개발 분야로 확장되고 있다.특히 인간의 생리학적 특성을 반영한 가상 인체 모델(digital twin human)을 구축해 약물의 흡수, 분포, 대사, 배설(ADME)을 실시간으로 예측하고,임상시험 전 단계에서 약물 반응성을 정밀하게 시뮬레이션하는 것이 가능해지고 있다.이러한 시도는 기존의 in vitro 및 ..

서론: 세포 간 대화의 새로운 매개체, 엑소좀(Exosome)최근 암 연구에서 ‘세포 외 소포(Extracellular Vesicle, EV)’는 단순한 세포 배출물 이상의 의미를 가진다.특히 직경 30~150 nm 크기의 엑소좀(Exosome)은 세포가 외부로 방출하는 지질 이중막 구조체로, 내부에 단백질, miRNA, DNA, 대사체(metabolites) 등 다양한 생체분자를 포함한다.종양세포는 이러한 엑소좀을 통해 주변 세포나 면역세포, 혈관 내피세포 등과 활발히 상호작용하며, 암의 성장, 전이, 면역 회피 등을 유도한다.이 과정에서 엑소좀 내부의 대사체 조성 변화는 종양세포의 생리적 상태를 반영하기 때문에, 혈액이나 소변 등 비침습적 시료를 이용한 암 진단과 예후 예측에 활용할 수 있다.즉, E..