전 세계적으로 인구 고령화가 가속화되면서 고령화 시대의 대표적 질환인 치매가 사회적 문제로 떠오르고 있다. 고령 인구 증가와 동시에 치매 환자 수의 급격한 상승은 공공의료 체계에 심각한 부담을 초래하고 있는 모습이다. 

세계보건기구(WHO)에 따르면 2019년 기준 전 세계 치매 환자 수는 약 5,520만 명으로, 이로 인한 사회적 비용은 무려 1조 3천억 달러(약 1,706조 원)에 이르는 것으로 나타났다. 이는 전년도 우리나라 실질 국내총생산(GDP)과 비슷한 수준이다.

WHO는 "현재 전 세계적으로 5,500만 명이 치매를 앓고 있으며, 매년 1천만 건의 새로운 치매 사례가 발생하고 있다"라며 "향후 치매 환자 수는 2030년에는 7,800만 명, 2050년에는 1억 3,900만 명대로 증가할 것으로 보인다"라고 전망했다.

또한 WHO는 치매로 인한 사회적 비용도 오는 2030년 1조 7,000억 달러(비용상승 감안 시 2조 8,000억 달러) 규모로 크게 늘어날 것으로 내다봤다.

우리나라도 높은 치매 유병률과 그에 따른 관리비용 급증으로 어려움을 겪고 있다. 국내 65세 이상 노인 10명 중 1명 이상이 치매를 앓고 있는 것으로 나타났으며, 오는 2070년에는 치매 환자가 338만 명을 넘어설 것으로 예측됐다. 

중앙치매센터가 발간한 '대한민국 치매 현황 2022' 보고서에 따르면 2021년 기준 치매상병자 환자 수는 89만 2,002명에 달하는 것으로 조사됐다. 이는 전국의 65세 이상 노인인구(857만 7,830명)의 10.4%에 해당하는 수치다. 치매상병자는 알츠하이머형 치매, 혈관성 치매, 상세 불명의 치매 등을 주상병으로 받고 입원·외래·약국을 1회 이상 이용한 사람(사망자 제외)을 말한다.

지역별로는 경기도가 18만 9,549명으로 치매상병자가 가장 많았고, 세종특별자치시가 4,123명으로 가장 적었다. 65세 이상 노인인구 대비 치매상병자 비율은 전라남도가 10.4%로 가장 높고, 서울특별시가 6.5%로 가장 낮았다.

치매로 인한 사망률 또한 증가하는 추세다. 통계청에 따르면 2021년 전체 사망자 중 20.2%가 치매로 사망했으며, 그 비중은 △알츠하이머형 치매 15.6% △상세 불명의 치매 4.0% △혈관성 치매 0.6% 순으로 나타났다. 특히 알츠하이머형 치매로 인한 사망자 수는 점차 증가해 국내 사망 원인 순위에서 상위권(2009년 13위, 2018년 9위, 2019년 7위)을 차지했다. 

이와 함께 치매 관리비용도 6년 연속 상승세를 보이면서 국가의 경제적 부담도 가중되고 있다. 1인당 치매관리비용은 2017년 2,012만 원에서 2021년 2,112만 원으로 약 5% 증가했으며, 같은 기간 국가 치매관리비용도 14.2조 원에서 18.7조 원으로 31.9% 급증했다. 이는 실질 GDP의 약 0.9%에 해당하는 상당한 금액이다.

미래 전망은 더 암울하다. 중앙치매센터 분석에 따르면 치매 환자 수는 올해 100만 명을 돌파한 뒤 △2030년 142만 명 △2040년 226만 명 △2050년 315만 명에 이를 것으로 추정됐다.

이후 2070년에는 치매 환자 수가 338만 명을 넘어서면서 국가 치매관리비용도 약 194.2조 원까지 늘어날 전망이다. 이는 65세 이상을 대상으로 분석한 결과로, 64세 이하의 초로기 치매 환자를 반영할 경우, 실제 비용은 이보다 더 늘어날 가능성이 높다. 건강보험공단에 따르면 2009년 1만 7,772명이었던 초로기 치매 환자 수는 2018년 6만 3,231명으로 4배 이상 급증했다.

국내외에서 치매가 심각한 사회적 문제로 자리잡으면서 치매 관리 솔루션의 중요성이 부각되고 있다. 글로벌 시장조사기관 FMI(Future Market Insights)에 따르면 지난해 초 3,500만 달러 규모였던 세계 치매 관리 시장은 연평균 성장률(CAGR) 8%를 기록하며, 2033년에는 7,556만 달러로 치솟을 것으로 전망되고 있다.

특히 치매 관리 솔루션 중에서도 가장 주목받고 있는 분야는 '치매 치료제' 시장이다. 과거 치매는 치료가 불가능한 난치병으로 여겨졌지만, 지난 2021년 근본적인 치매 치료제 '아두카누맙'(Aducanumab)이 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받으면서 치매 치료제 시장이 큰 전환점을 맞이했다.

미국국립보건원(NIH) 자료에 따르면 2022년 1월 기준 치매 치료 신약후보 143개의 물질에 대해 총 172건의 임상시험이 진행 중이며, 이 중 임상 3상에 진입한 신약후보 물질은 31개(임상 47건), 임상 2상은 82개(임상 94건), 임상 1상은 30개(임상 31건)인 것으로 나타났다.

◆치매 치료제의 미래 : 레카네맙 VS 도나네맙

현재 알츠하이머형 치매 치료 분야에서 가장 주목받고 있는 신약 후보물질은 에자이·바이오젠의 '레카네맙'(Lecanemab)과 일라이릴리의 '도나네맙'(Donanemab)이다. 이 두 가지 후보물질은 알츠하이머형 치매의 주요 원인인 아밀로이드 베타(Aβ) 단백질을 제거하는 것을 핵심 기전으로 한다.

레카네맙은 일본 제약사 에자이와 미국 바이오 기업 바이오젠이 공동 개발한 항체치료제로, 지난 2022년 알츠하이머병 환자 1,795명을 대상으로 진행한 임상 3상에서 위약군 대비 치매 증상 악화 속도와 일상생활 활동 감소 속도를 각각 27%, 37% 늦추는 것으로 확인됐다.

지난해 2월 미국에서 가속 승인을 받았으며, 7월에는 정식 승인 획득에 성공하면서 제품명 '레켐비'로 미국 시장에 출시됐다. 이후 일본, 중국에서도 잇달아 신약 허가를 받았으며, 올해 2분기(4~6월) 유럽 승인도 취득할 전망이다. 업계에 따르면 레카네맙은 미국·일본·중국에서는 우선심사 대상 품목으로 지정돼 심사 기간이 단축됐으나, 유럽에서는 표준 절차로 심사가 이뤄지고 있는 것으로 전해졌다.

일라이릴리의 도나네맙은 지난해 5월 알츠하이머병 초기 환자 1,736명을 대상으로 진행된 임상 3상에서 위약 대비 인지기능 저하 속도를 35% 이상 늦추는 것으로 나타났다. 레카네맙 보다 높은 치매 개선 효과를 입증한 것이다.

다만, 제품화에 성공한 레카네맙과 달리, 가속 승인 거절과 높은 부작용 발생률로 인해 지금까지 신약 승인을 받지 못하고 있다. 당초 도나네맙은 올해 1분기 말까지 승인될 것으로 예상됐으나, 최근 FDA가 안전성과 효능 추가 검토를 이유로 자문위원회 회의를 개최하기로 하면서 승인 결정이 연기됐다.

도나네맙은 지난해 4월 투여 환자 수가 충분하지 않다는 이유로 가속 승인이 한차례 거절됐으며, 임상시험 과정에서 3명이 사망하고 뇌부종 및 출혈 등 높은 부작용 발생을 보였다. 레카네맙의 부작용 발생 비중은 ARIA-E(뇌부종) 12.6%, ARIA-H(미세출혈) 17.3%인 반면, 도나네맙은 각각 24.0%, 31.4%를 기록했다.

승인 지연과 관련해 앤 화이트 일라이릴리 부사장은 "우리는 초기 증상이 있는 알츠하이머병 환자에게 매우 의미있는 이점을 제공할 수 있는 도나네맙의 잠재력을 확신한다"라며 "FDA가 검토 과정 단계에서 자문위원회를 소집할 것이라는 사실은 예상하지 못했지만, (회의에서) 도나네맙의 강력한 효능과 안정성에 대한 모든 질문에 답변할 예정"이라고 밝혔다.

한편, 증권가에서는 두 후보물질에 대해 2026년 이후에야 비로소 본격적인 시장 궤도에 오를 것이라는 전망이 나왔다. 권해순 유진투자증권 연구원은 "알츠하이머 치매 증상을 완화시키는 항체 의약품 시장이 상업적으로 의미 있는 시장을 형성하는 것은 2026년 이후가 될 것으로 예상된다"라며 그 이유로는 미미한 효과 대비 높은 약값과 진단 비용으로 인한 낮은 치료 접근성을 지목했다.

◆국내 치매 치료제 선두주자 : 아리바이오 'AR1001' vs 젬백스 'GV1001'

국내에서도 바이오·제약업계가 치매 치료제 후보물질 임상시험에 속도를 내면서 개발이 활기를 띠고 있다. 대표적인 치매 치료제 후보물질로는 아리바이오의 'AR1001'과 젬백스앤카엘의 'GV1001' 등이 있다. 

아리바이오가 개발 중인 'AR1001'은 경구용 알츠하이머병 치료제로, 신경세포의 사멸 억제, 시냅스 사이의 가소성 회복, 아밀로이드 베타 제거 등 다중기전 방식의 치료제다.

지난 2022년 미국에서 210명을 대상으로 임상 2상을 완료했으며, 저농도(10mg) 및 고농도(30mg) 투여군 모두에서 유의미한 인지기능 개선 결과를 나타냈다. 이를 토대로 아리바이오는 국내기업 중 최초로 글로벌 임상 3상인 'POLARIS-AD'에 착수했다.

'POLARIS-AD'는 연구용 약물 AR1001을 투약해 알츠하이머병 초기 증상의 지연 또는 역전 가능성 확인하는 것을 목표로, 국내를 비롯해 미국·중국·영국·유럽연합(EU) 등에서 알츠하이머병 초기 증상 및 경도 인지장애를 가진 환자 1,250명을 대상으로 진행된다.

2022년 말 미국에서 600명의 환자를 대상으로 가장 먼저 시작됐으며, 국내에서는 지난해 12월 보건복지부 산하 국가임상시험지원재단의 '공익적 임상시험 지원 대상 1호'로 지정돼 150명을 대상으로 임상을 진행 중이다. 중국에서는 상하이제약과 중국 내 기술이전 및 독점 판매 관련 업무협약(MOU)을 체결하고 임상 3상을 준비하고 있다.

또한 최근에는 영국 의약품 및 의료제품규제청(MHRA)으로부터 임상 3상 허가를 받아 영국 임상도 본격적인 개시 절차에 들어갔다. 아리바이오는 영국을 시작으로 프랑스, 독일, 스페인 등 EU 7개국에서 총 400명의 환자를 모집해 임상을 진행할 계획이다. 

정재준 아리바이오 대표는 "영국 MHRA 임상 3상 승인은 유럽에서 처음으로 환자들이 AR1001을 복용하는 중요한 성과"라며 "아리바이오의 POLARIS-AD는 치매 치료제 분야에서 전 세계를 대상으로 한 진정한 의미의 글로벌 최종 임상"이라고 강조했다.

국내 바이오 기업 젬백스앤카엘은 알츠하이머병 치료제 후보물질 'GV1001' 개발에 집중하고 있다. 'GV1001'은 16개 아미노산으로 구성된 텔로머레이스 펩타이드 물질로, 중증도 및 중증의 알츠하이머병 환자를 위한 치료제로 개발되고 있다. 텔로머레이스는 염색체 말단부에 위치해 염색체 손상을 막는 DNA-단백질 구조체인 '텔로미어'의 단축을 억제하는 역할을 한다.

현재 GV1001를 기반으로 한 알츠하이머병 치료제 개발은 국내외에서 동시에 추진되고 있으며, 임상시험은 글로벌 2상과 국내 3상 단계에 있다. 글로벌 2상은 FDA로부터 적응증 확대 제안을 받아 젬백스앤카엘이 주도하고 있으며, 총규모는 185명(미국 77명, 유럽 108명)이다. 올해 상반기 중으로 환자 모집을 완료할 계획이며, 3월 초 기준 107명의 환자가 등록됐다.

국내 3상은 지난해 5월 젬백스앤카엘과 삼성제약이 'GV1001의 국내 임상 개발 및 상업화 권리에 관한 기술이전 계약'을 체결함에 따라 삼성제약이 주도하고 있다. 삼성제약은 최근 식약처로부터 국내 3상 임상시험계획(IND) 변경 승인을 받았으며, 이에 따라 조만간 알츠하이머병 환자 750명을 대상으로 GV1001에 대한 안전성 및 유효성 평가에 돌입할 예정이다.

올해 초 삼성제약은 2022년 승인받은 바 있는 GV1001의 국내 임상 3상에 대해 투여 용량군(0.56mg·1.12mg→1.12mg)과 대상자 수(936명→750명)를 변경하는 IND 변경 신청서를 제출했다.

이와 관련해 젬백스앤카엘 관계자는 "GV1001은 2상 임상시험을 통해 병증이 상당히 진행된 중등도 이상의 환자를 위한 새로운 치료제 가능성을 확인했다"라며 "이번 임상시험 변경이 승인되면서 기간 단축 및 비용 절감에 따른 조속한 상업화가 기대된다"라고 말했다.

한편, GV1001은 한양대학교 구리병원 신경과 고성호 교수 연구팀이 최근 진행한 연구에서 항노화 및 신경세포 보호 효과 기전이 과학적으로 입증되기도 했다. 연구 결과에 따르면 GV1001이 알츠하이머병의 주요 요인인 아밀로이드 베타 생성에 관련된 효소(BACE)와 노화 관련 단백질의 수치를 감소시켜 뇌세포의 노화를 억제하는 것으로 확인됐다. 또한 뇌 내 인지기능을 담당하는 해마 부위의 아밀로이드 베타 축적과 타우 인산화가 억제되어 세포 사멸도 감소시켰다. 

◆국내 치매 치료제 개발 현황 

아리바이오, 젬백스앤카엘 이외에 다른 국내 바이오기업들도 치매 치료제 개발에 박차를 가하고 있다.

업계에 따르면 현재 △멥스젠(MG-PE3, 전임상) △이수앱지스(ISU203, 전임상 완료) △오스코텍·아델(ADEL-Y01, 글로벌 임상 1a상) △엔케이맥스(SNK01, 글로벌 임상 1/2a 상) △지엔티파마(크리스데살라진, 국내 임상 1상 완료·2상 IND 신청) △브이티바이오(VT301, 국내 임상 2상·글로벌 전임상) 등이 치매 치료제에 대한 전임상 또는 임상 1·2상을 진행하고 있다.

◆과학기술정보통신부 : 1,900억 원 규모 치매극복연구개발 사업 추진

과학기술정보통신부(과기정통부)는 지난 2020년부터 보건복지부와 공동으로 치매극복연구개발 사업을 추진하고 있다.

해당 사업은 치매의 예방·진단·치료 등을 아우르는 종합적인 연구개발(R&D) 지원을 목표로 하며, 2020년부터 2028년까지 9년간 총 1,987억 원(국비 1,694억 원)이 투입될 예정이다.

구체적인 지원 분야 및 규모는 △치매 원인규명 및 발병기전 연구(국비 451억 원) △예측 및 진단기술 개발(국비 508억 원) △예방 및 치료기술 개발(국비 609억 원) 등이다.

특히 정부는 치매극복연구개발 사업단을 출범하고, 새로운 치매 발병 가설에 기반한 신규 치료제 개발과 치매 위험인자 연구 결과를 바탕으로 한 예방기술 개발, 치매를 근본적으로 해결하기 위한 뇌 내 약물전달 기술 개발 등 3가지 중점 세부기술 분야 연구를 지원하기로 했다.

과기정통부와 보건복지부는 치매극복연구개발 사업을 통해 치매 발병을 5년 지연시키고, 연간 치매환자 증가 속도를 50% 감소시킴으로써 치매로 인한 국민의 사회경제적 부담이 경감될 것으로 기대하고 있다.

◆식품의약품안전처 : 치매 치료제 상업화 지원하는 '브리지 프로젝트' 추진

식품의약품안전처(식약처)는 치매 치료제 상업화를 지원하기 위해 다양한 지원책을 마련하고 있다.

특히 식약처는 치매 치료제 연구가 실제 제품 개발로 이어질 수 있도록 국내 규제를 글로벌 기준으로 표준화하는 동시에, R&D 코디·규제 상담·신속심사 등을 제공하는 '브리지 프로젝트'를 진행하고 있다.

또한 지난해부터는 맞춤형 상담 지원 프로그램을 통해 연구의 기획 단계부터 제품분류, 개발 전략, 임상시험계획 승인 등에 대한 컨설팅도 제공하고 있다.

오유경 식약처장은 "브리지 프로젝트 등은 치매 치료제 개발 시 시행착오를 줄이고 신속하게 제품을 개발하는 데 도움을 줄 것으로 기대한다"라며 "앞으로도 규제과학 전문성을 바탕으로 신기술 혁신제품이 신속하게 제품화될 수 있도록 최선을 다해 지원할 것"이라고 전했다.

LG가 인공지능(AI)을 활용한 신약 개발 등 바이오 혁신 사업에 본격적으로 뛰어들었다. 미국 유전체 전문 연구기관 잭슨랩과 손잡고 알츠하이머 비밀을 풀어낼 AI를 개발한다는 계획이다.

12일 LG는 "자사의 AI연구원과 잭슨랩이 지난해 12월 파트너십 업무협약을 맺은 데 이어 최근 본계약을 체결했다"라며 "양사는 알츠하이머의 발병 원인과 진행 과정을 분석하고 치료제 효과까지 예측하는 AI 모델을 개발해 개인 맞춤 치료 연구의 초석을 다질 계획"이라고 밝혔다.

이번 파트너십을 통해 양사는 LG의 생성형 AI '엑사원'(EXAONE)에 잭슨랩이 보유한 알츠하이머의 유전적 특성 및 생애주기별 연구 자료를 학습시켜 질병 원인을 분석하고, 치료 효율성을 높이는 AI 개발을 궁극적인 목표로 하고 있다.

찰스 리 잭슨랩 유전체 의학 연구소장은 "LG AI연구원과 알츠하이머 등 질병을 예측하고, 신약과 치료제 개발에 도움을 줄 수 있는 AI를 함께 만들어 갈 것"이라며 "이번 협업이 개인 맞춤형 의학 시대를 실현하는 데 한층 더 다가가는 계기가 될 것"이라고 강조했다.