코로나19·독감·중증 호흡기 감염 치료제 개발…고령층 치료 가능성 주목
mRNA 항체치료제 개발에 450억원 규모 사업 계획…임상 진입 여부는 별도 검증 필요
독감과 코로나19 등 바이러스 감염병에 대응하기 위해 인공지능(AI)을 활용한 새로운 치료제 개발 연구가 확대되고 있다.
AI로 유망한 치료제 후보물질을 찾아내는 기술부터 한 차례 투여로 효과가 오래 지속되도록 설계하는 독감 치료제, 바이러스 유전정보를 표적으로 하는 코로나19 치료제까지 다양한 연구가 진행 중이다.
여기에 mRNA 기술을 이용해 체내에서 치료용 항체를 생산하도록 하는 연구와 여러 약물을 함께 사용하는 병합치료제 개발도 추진되고 있다.
고령자와 만성질환자에게 중증 호흡기 감염은 건강을 위협하는 주요 요인인 만큼 새로운 치료기술이 실제 환자 치료로 이어질 수 있을지 관심이 모인다.
질병관리청 국립보건연구원은 보건복지부, 과학기술정보통신부와 공동으로 13일 서울 양재 엘타워에서 '다부처 감염병 치료제 R&D 성과교류 심포지엄'을 개최하고 주요 연구성과와 향후 개발 방향을 공유했다.
이번 행사에서는 AI 기반 신약 후보 발굴, mRNA 항체치료제, 메르스 항체치료제의 비임상 연구, 독감·코로나19 치료제 개발 현황 등이 소개됐다.
그러나 후보물질 발굴이나 비임상 연구가 곧 치료제 개발 완료를 의미하는 것은 아니다.
새로운 치료기술이 실제 환자에게 활용되기 위해서는 안전성과 효과를 검증하는 임상시험 등 후속 절차가 필요하다.
AI 활용 치료제 개발…후보물질 발굴과 선별에 초점
AI 기반 감염병 치료제 연구는 바이러스와 치료 표적의 특성을 분석하고, 효과가 있을 것으로 예상되는 후보물질을 설계하거나 선별하는 데 인공지능을 활용하는 방식이다.
기존의 신약 개발에서는 수많은 화합물과 항체 후보를 실험으로 평가해야 했다. AI는 축적된 연구자료를 분석해 우선 시험할 후보를 선정하고, 후속 실험의 효율을 높이는 데 활용할 수 있다.
이번 심포지엄에서는 신약 개발 기업 히츠의 이준성 연구원이 AI 기반 바이러스 감염병 치료제 발굴 기술과 활용 사례를 소개한다.
한국화학연구원 한수봉 본부장은 고속대량스크리닝(HTS) 기반 항바이러스 치료제 개발과 AI 활용 플랫폼 구축 현황을 발표한다.
HTS는 다수의 후보물질을 빠르게 시험해 특정 생물학적 활성을 보이는 물질을 선별하는 기술이다. 여기에 AI를 활용하면 실험 결과를 분석하고 유망한 후보를 찾는 데 도움을 받을 수 있다.
정부도 AI 기반 항바이러스 연구를 확대할 계획이다. 국립보건연구원은 후보물질 개발의 속도와 정확도를 높이고, 관련 기술을 다양한 감염병 치료제 연구에 적용하는 방안을 추진하고 있다.
그러나 AI가 유망한 물질을 찾아냈다는 사실만으로 바이러스 감염 환자에게 치료 효과가 입증된 것은 아니다.
후보물질은 세포와 동물 등을 이용한 비임상 평가를 거쳐야 하며, 이후 사람을 대상으로 안전성과 효과를 검증하는 임상시험이 필요하다.
이번 발표에서 소개된 AI 기반 연구의 개별 후보물질명과 임상시험 승인 여부, 환자를 대상으로 확인한 치료 효과는 공개된 행사자료만으로 확인되지 않았다.
따라서 현재 확인되는 성과는 AI를 활용한 치료제 발굴 기술과 연구 기반 구축이며, 실제 치료제로 허가받았거나 임상적 효능이 확립됐다는 의미는 아니다.
mRNA로 치료용 항체 생산…백신과 다른 치료기술
mRNA 기술은 코로나19 백신 개발을 통해 널리 알려졌지만, 감염병 치료제 연구에도 활용되고 있다.
mRNA 백신은 바이러스 항원에 관한 유전정보를 전달해 인체의 면역반응을 유도하는 방식이다.
반면 mRNA 항체치료제는 바이러스에 결합하는 치료용 항체를 체내 세포가 생산하도록 설계한다.
기존 단백질 항체치료제는 외부에서 생산한 항체를 환자에게 투여한다. mRNA 항체치료제는 항체를 만드는 데 필요한 유전정보를 전달한다는 점에서 차이가 있다.
이 기술이 실용화되면 새로운 바이러스에 대응하는 항체의 설계와 생산 방식을 다양화할 가능성이 있다.
그러나 체내에서 항체가 충분히 만들어지는지, 얼마나 오래 유지되는지, 원하지 않는 면역반응이나 독성이 발생하지 않는지 등을 검증해야 한다.
이번 심포지엄에서는 한국생명공학연구원 차현주 박사가 mRNA 기반 감염병 치료제의 최신 기술과 연구 동향을 소개한다.
국립보건연구원은 다양한 항체 구조를 적용한 mRNA 항체치료제 연구를 확대하고, 기존 단백질 항체와의 체내 약물동태 및 효능을 비교하는 연구도 추진할 계획이다.
비교평가에는 마우스와 영장류 등을 활용하는 방안이 포함돼 있다.
이러한 연구는 mRNA 항체치료제가 기존 항체치료제와 비교해 어떤 장점과 한계를 갖는지 확인하기 위한 과정이다.
현재 공개된 자료에서는 이번 심포지엄에 소개된 개별 mRNA 항체치료제 후보가 사람을 대상으로 한 임상시험에 진입했다는 사실은 확인되지 않았다.
한편 국내 코로나19 mRNA 백신 개발사업에서는 임상 1상 진입 성과가 별도로 발표된 바 있다.
그러나 이는 예방백신 개발사업으로, 이번 mRNA 항체치료제 연구가 임상시험에 진입했다는 근거로 사용할 수 없다.
메르스 항체치료제, 임상 진입 위한 비임상 안전성 평가
메르스 치료제 개발도 주요 연구 분야다.
메르스는 중동호흡기증후군 코로나바이러스(MERS-CoV)에 의해 발생하는 감염병으로, 폐렴 등 중증 호흡기질환을 일으킬 수 있다.
국가독성과학연구소 임완중 박사는 이번 심포지엄에서 메르스 항체치료제의 임상시험 진입을 위한 통합 비임상 연구와 안전성 평가기술 확보 현황을 발표한다.
항체치료제는 바이러스의 특정 부위에 결합해 감염을 억제하도록 개발하는 치료제다.
후보물질이 실험실에서 바이러스에 결합하거나 감염을 억제하는 효과를 보였더라도 사람에게 안전하게 투여할 수 있는지는 별도로 확인해야 한다.
이를 위해서는 독성평가와 약물의 체내 분포, 투여 용량 등에 관한 비임상 자료를 확보해야 한다.
임상시험계획 승인 신청을 뜻하는 IND는 이러한 자료를 토대로 사람을 대상으로 하는 임상시험을 시작할 수 있는지 심사받는 절차다.
이번 연구는 메르스 항체치료제의 임상시험 진입에 필요한 비임상 연구와 안전성 평가기술 확보를 목표로 한다.
현재 확인된 것은 임상시험 진입을 위한 준비 연구라는 사실이다.
해당 후보물질이 이미 임상시험계획 승인을 받았거나 환자 대상 임상시험을 시작했다는 근거는 공개된 행사자료에 제시되지 않았다.
따라서 메르스 항체치료제가 임상시험에 진입했다고 표현하는 것은 적절하지 않다.
중증 호흡기 바이러스, 여러 치료제 함께 사용하는 전략 연구
고령층 건강과 관련해 주목할 분야는 중증 호흡기 바이러스 감염에 대응하는 치료제 개발이다.
고려대학교 김기순 교수는 이번 심포지엄에서 중증 호흡기 바이러스를 제어하기 위한 병합치료제 개발 연구를 소개한다.
병합치료는 서로 다른 작용기전을 가진 약물을 함께 사용해 치료 효과를 높이거나 약제 내성 발생을 억제할 가능성을 검토하는 접근법이다.
바이러스가 증식하는 여러 단계를 동시에 표적으로 삼거나 기존 치료제와 새로운 후보물질을 조합하는 방식 등을 연구할 수 있다.
그러나 두 가지 이상의 약물을 함께 사용한다고 반드시 치료 효과가 높아지는 것은 아니다. 약물 사이의 상호작용이나 부작용 위험도 함께 평가해야 한다.
고령자는 여러 만성질환으로 복수의 약물을 복용하는 경우가 있어 병합치료제의 안전성을 검증할 때 이러한 문제를 고려할 필요가 있다.
이번 발표에서 다루는 구체적인 약물 조합과 대상 바이러스별 효능, 임상시험 진입 여부는 공개된 행사자료만으로 확인되지 않았다.
따라서 병합치료제 개발은 새로운 치료 전략을 탐색하는 연구로 설명하는 것이 정확하다.
코로나19 치료제, 바이러스 RNA 표적 기술 개발
코로나19 치료제 분야에서는 바이러스의 유전정보를 표적으로 하는 핵산 기반 치료기술도 연구되고 있다.
엔이에스바이오테크 이강석 대표는 고효율 AuX-ASO 시스템을 활용한 코로나19 치료제 개발 연구를 소개한다.
ASO는 안티센스 올리고뉴클레오타이드(Antisense Oligonucleotide)의 약자로, 특정 RNA에 결합하도록 설계한 짧은 핵산 물질이다.
바이러스 RNA를 표적으로 하는 ASO 기술은 바이러스의 유전자 발현이나 증식 과정에 영향을 주는 치료 전략으로 연구되고 있다.
기존 항바이러스제가 바이러스 단백질의 기능을 억제하는 방식이라면, 핵산 기반 치료제는 바이러스 유전정보를 직접 표적으로 삼는 접근법이라는 차이가 있다.
그러나 핵산 물질이 실제 감염된 세포까지 충분히 전달되는지, 정상 세포의 기능에 영향을 미치지 않는지, 바이러스 증식을 효과적으로 억제하는지 등을 확인해야 한다.
이번 심포지엄에서는 AuX-ASO 시스템을 이용한 치료제 개발이 발표 주제로 제시됐지만, 구체적인 후보물질의 효능 수치와 독성시험 결과, 임상시험 승인 여부는 공개된 행사자료에서 확인되지 않았다.
따라서 해당 기술이 기존 코로나19 치료제보다 효과가 우수하거나 임상시험에 진입했다고 단정할 수 없다.
독감 치료제, 한 차례 투여로 오래 작용하는 기술 개발
인플루엔자 치료제 연구에서는 투여 횟수와 약물의 작용 지속시간을 개선하려는 접근도 소개된다.
서울대학교 이연 교수는 장기지속형 단회투여 항인플루엔자 치료제 개발 연구를 발표한다.
단회투여 치료제는 한 차례 투여로 필요한 치료 효과를 얻도록 설계하는 약물이다. 장기지속형 기술은 약물의 작용이 일정 기간 유지되도록 하는 데 초점을 맞춘다.
고령 환자에게는 투약 횟수와 복약 관리의 편의성이 중요할 수 있다. 여러 약물을 복용하거나 스스로 약을 챙기기 어려운 경우에는 투여 방식의 개선이 도움이 될 가능성이 있다.
그러나 투여 횟수가 적다는 사실만으로 치료 효과가 우수하거나 부작용이 적다고 볼 수는 없다.
인플루엔자 치료제의 효과는 투여 시점과 바이러스의 특성, 환자의 건강상태 등에 따라 달라질 수 있다.
이번 발표자료에는 장기지속형 단회투여 치료제의 구체적인 임상시험 단계나 기존 치료제와 비교한 환자 대상 연구결과가 제시되지 않았다.
따라서 현재 확인할 수 있는 내용은 새로운 투여 방식의 인플루엔자 치료제 개발이 추진되고 있다는 사실이다.
오가노이드 활용…치료제 효과와 안전성 평가기술 확대
감염병 치료제 개발에는 후보물질 발굴뿐 아니라 효과와 안전성을 정확하게 평가할 수 있는 연구 기반도 필요하다.
이번 심포지엄에서는 한국바이오의약품협회 최정민 이사가 오가노이드 연구 동향과 새로운 접근방법론(NAMs)의 규제과학 발전 방향을 소개한다.
오가노이드는 줄기세포 등을 이용해 실제 장기의 일부 구조와 기능을 모사하도록 만든 3차원 세포배양 모델이다.
사람의 장기 특성을 반영한 연구 모델을 활용하면 바이러스 감염 과정이나 치료제 후보물질의 작용을 분석하는 데 도움을 받을 수 있다.
국립보건연구원은 국립줄기세포재생센터와 협력해 오가노이드를 활용한 바이러스 감염병 연구 모델을 구축하고, 항바이러스제 평가기술을 개발할 계획이다.
그러나 오가노이드가 인체의 모든 면역반응과 약물 대사, 장기 간 상호작용을 완전히 재현하는 것은 아니다.
따라서 오가노이드 연구 확대가 곧 동물실험이나 사람 대상 임상시험을 모두 대체할 수 있다는 의미는 아니다.
치료제 후보물질의 특성에 맞는 평가법을 개발하고, 그 결과가 실제 인체 반응을 얼마나 정확하게 예측하는지 검증하는 과정이 필요하다.
연구별 개발 단계는 어디까지 왔나
이번 심포지엄에서 소개된 연구들은 모두 감염병 치료제 개발과 관련돼 있지만 연구 단계와 목표는 서로 다르다.
공개된 공식 자료를 기준으로 확인할 수 있는 내용은 다음과 같다.
| 연구 분야 | 확인된 개발 내용 | 임상시험 관련 확인사항 |
|---|---|---|
| AI 기반 항바이러스제 | 후보물질 발굴 기술 및 활용 사례 소개 | 개별 후보의 임상 진입 미확인 |
| HTS·AI 플랫폼 | 후보물질 선별 및 연구 플랫폼 구축 | 임상시험 단계 미확인 |
| 메르스 항체치료제 | IND 진입을 위한 비임상 연구·안전성 평가 | 승인·진입 여부 미확인 |
| mRNA 항체치료제 | 개발 기술과 연구 동향, 동물 평가 관련 연구 | 개별 후보의 임상 진입 미확인 |
| 중증 호흡기 바이러스 병합치료제 | 병합치료제 발굴 연구 | 대상 약물별 임상 단계 미확인 |
| 코로나19 AuX-ASO 치료제 | 핵산 기반 치료제 개발 | 임상시험 진입 여부 미확인 |
| 장기지속형 인플루엔자 치료제 | 단회투여 치료제 개발 | 임상시험 진입 여부 미확인 |
자료: 질병관리청 국립보건연구원, 2026년 11월 13일 다부처 감염병 치료제 R&D 성과교류 심포지엄 프로그램 및 연구개발 현황.
이들 연구의 임상시험 진입 여부가 확인되지 않았다는 것은 모두 비임상 단계에 머물러 있다는 의미는 아니다.
현재 공개된 자료에는 개별 후보물질의 임상시험 승인번호와 임상시험 단계, 환자 대상 연구결과 등이 충분히 제시되지 않았다.
신약 개발에서는 후보물질 발굴과 세포실험, 동물실험, 임상시험계획 승인, 사람 대상 임상시험, 품목허가를 서로 다른 단계로 구분해야 한다.
개별 연구가 실제로 어디까지 진행됐는지를 확정하려면 연구책임기관의 시험결과와 식품의약품안전처의 임상시험 승인정보 등을 추가로 확인해야 한다.
mRNA 항체치료제 개발에 450억원 규모 지원사업 계획
정부는 신종 감염병에 신속하게 대응할 수 있는 국산 mRNA 항체치료제 개발 기반을 마련하기 위해 신규 연구지원사업도 추진한다.
국립보건연구원은 2027년 4월부터 2031년 12월까지 '미래감염병 mRNA 항체치료제 개발지원 사업'을 추진할 계획이다.
사업 규모는 총 450억원으로 제시됐으며, 여러 연구기관이 협력하는 방식으로 치료제 개발과 실용화에 필요한 기술을 확보하는 것이 목표다.
연구는 신종·변종 병원체가 출현했을 때 치료용 항체를 신속하게 설계하고 생산할 수 있는 기술을 확보하는 데 초점을 맞춘다.
후보물질 설계와 생산공정 개발뿐 아니라 비임상 평가와 임상시험 진입을 위한 연구 기반을 마련하는 것도 주요 과제다.
정부는 이를 통해 새로운 감염병이 발생했을 때 치료제 개발에 필요한 시간을 줄이고, 국내 연구기관의 대응 역량을 강화할 계획이다.
다만 사업 규모와 추진기간은 향후 연구개발 계획에 관한 내용이다. 현재 450억원이 모두 집행됐거나, 해당 사업을 통해 개발된 치료제가 이미 임상시험에 진입했다는 의미는 아니다.
임상시험에 진입하려면 후보물질의 품질과 안전성 등을 검증하고 규제기관의 승인을 받아야 한다. 연구개발 일정 역시 시험결과와 심사 과정에 따라 달라질 수 있다.
따라서 정부가 제시한 향후 연구 일정은 실제 달성된 임상 성과와 구분해 평가해야 한다.
RSV·독감·코로나19, 고령층 중증 감염 대응과 연결
이번에 소개된 치료제 연구 가운데 고령층 건강과 관련성이 큰 분야는 인플루엔자와 코로나19, 중증 호흡기 바이러스 감염에 대응하는 치료기술이다.
고령자는 면역기능과 기저질환 등의 영향으로 일부 호흡기 감염병에서 중증으로 진행할 위험이 높다.
미국 질병통제예방센터(CDC)는 호흡기세포융합바이러스(RSV)가 고령자와 만성 심장·폐질환자, 면역기능이 저하된 사람에게 심각한 질환을 일으킬 수 있다고 설명한다.
미국에서는 매년 50세 이상 성인 약 11만~18만 명이 RSV로 입원하는 것으로 추정된다. 이는 미국의 질병부담 추정치이며 국내 환자 수나 입원 규모를 의미하지 않는다.
인플루엔자 역시 고령층에서 폐렴과 기저질환 악화 등 중증 합병증을 일으킬 수 있다.
CDC는 65세 이상 고령자가 인플루엔자 중증 합병증의 고위험군에 해당하며, 인플루엔자가 의심되거나 확인된 고위험 환자에게 신속한 항바이러스 치료가 중요하다고 안내한다.
이러한 점에서 새로운 항바이러스제와 병합치료제, 장기지속형 치료제 개발은 향후 고령 환자의 치료 선택지를 넓히는 데 기여할 가능성이 있다.
그러나 연구개발 후보물질이 고령 환자의 입원이나 사망을 실제로 줄였는지는 별도의 임상시험으로 확인해야 한다.
이번 심포지엄 자료에는 고령 환자를 대상으로 한 치료 효과나 기존 치료제와의 비교 결과가 구체적으로 제시되지 않았다.
또한 이번에 소개된 병합치료제 연구가 RSV를 직접 대상으로 한다는 사실도 발표 프로그램만으로 확정할 수 없다. RSV는 고령층에서 중요한 호흡기 감염병이지만, 해당 연구의 구체적인 적용 대상과는 구분해야 한다.
현재 사용 가능한 예방접종과 승인된 치료제의 역할도 중요하다. 연구 단계의 후보물질을 기존 예방·치료 수단의 대체제로 이해해서는 안 된다.
후보물질 발굴 넘어 실제 환자 치료로 이어질 수 있을까
이번 심포지엄은 AI와 mRNA, 항체치료제, 핵산치료제, 병합치료제 등 다양한 기술을 활용해 바이러스 감염병 치료제 개발을 가속화하려는 정부와 연구기관의 방향을 보여준다.
국립보건연구원은 코로나19와 메르스, 중증열성혈소판감소증후군(SFTS) 등 여러 바이러스 감염병을 대상으로 치료제 연구를 추진하고 있으며, 앞으로 AI 기반 후보물질 발굴과 mRNA 항체치료제, 오가노이드 활용 평가기술 등을 확대할 계획이다.
남재환 국립보건연구원장은 감염병 연구기관 간 협력과 공동연구 활성화를 통해 구체적인 연구성과를 만들어 나가겠다는 방침을 밝혔다.
연구개발의 성과를 판단할 때는 새로운 기술을 확보했다는 사실과 실제 환자에게 치료 효과가 입증됐다는 사실을 구분해야 한다.
AI가 유망한 후보물질을 찾아내고 mRNA 기술로 치료용 항체를 설계하더라도, 사람에게 안전하게 투여할 수 있는지와 실제 질병의 중증도를 낮출 수 있는지는 임상시험으로 검증해야 한다.
향후 연구기관별 후보물질의 비임상시험 결과와 임상시험계획 승인 여부, 임상시험 진행 단계, 기존 치료제와 비교한 효과 및 안전성이 구체적으로 공개될 필요가 있다.
고령자와 만성질환자에게 중요한 것은 새로운 기술의 등장 자체보다 실제로 이용할 수 있는 치료 선택지가 얼마나 확대되는가 하는 점이다.
이번 성과교류회가 치료제 개발의 가능성을 공유하는 자리라면, 앞으로의 과제는 연구실에서 확인한 성과를 임상시험과 품목허가를 거쳐 실제 환자 치료로 연결하는 것이다.
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