펩타이드(Peptide)는 광범위한 전염성 질환과 비전염성 질환을 타깃으로 할 수 있기 때문에, 새로운 치료제 개발에 대한 큰 잠재적 분야로 떠오르고 있다.

펩타이드는 2개에서 540개의 아미노산으로 구성된 자연적으로 생성되는 생물학적 분자이고 인체의 적절한 기능에 다양한 중요 역할을 한다.

의학 역사상 가장 위대한 발견 중 하나는 인슐린, 바소프레신(vasopressin), 옥시토신(oxytocin), 고나도트로핀(gonadotropin) 방출 호르몬 등 펩타이드 호르몬의 개발과 관련이 있으며, 현재 항감염제, 성장인자, 호르몬, 생물학적 메신저, 신경전달물질 등 강력한 활성에 사용되고 있다.

컨설팅업체인 PNS 파마(pnspharma.com)의 보고서를 보면, 현재 암, 심혈관 질환, 희귀 질환 등을 포함한 광범위한 적응증에 200개 이상의 펩타이드가 시장에 출시되고 있으며, 800개 이상의 새로운 펩타이드가 임상 및 전임상 단계에 있다.

펩타이드의 다양한 기능성은 아미노산 서열과 펩타이드의 유형에 의해 결정된다.

펩타이드의 광범위한 적용은 빅 파마로부터 상당한 관심을 받았다.

모든 종류의 펩타이드 중, 올리고뉴클레오티드(oligonucleotides)는 주로 지난 몇 년 동안 다양한 심각한 유전 질환의 치료에서 이 계열의 성공 이후 치료제로서 주목할 관심을 얻었다.

NS 파마의 빌토라센(Viltolarsen)은 2020년 시장에 진입한 새로운 올리고뉴클레오티드다.

이 약품은 엑손 53 스키핑을 처리할 수 있는 뒤센형 근육 이형성(DMD) 치료에 처방된다.

이 외에도, 약 20개 올리고뉴클레오티드 펩타이드 약품이 마케팅되고 있다.

또한 고리형 펩타이드(cyclic peptides)도 치료제 개발에 매력적인 양상이 되는 우수한 결합 친화성, 표적 선택성과 낮은 독성 등 일부 유리한 특성으로 탄력을 받고 있다.

40개 이상의 고리형 펩타이드 약물이 현재 임상적으로 사용되고 있다.

과학 분야의 발전은 더 높은 효율성을 가진 이중고리형 펩타이드(bicycles peptide) 치료제를 더욱 발전시켰다. 그것들은 약물이 되기 어려운 대상에 대해 높은 친화력과 정교한 선택성을 갖도록 최적화될 수 있다.

이중고리형은 세포독성 표적 약품 등 다양한 방법과 질병 영역에서 연구되고 있다.

이중고리형은 특이성, 효력, 매력적인 약물과 같은 특성을 결합하여, 차세대 치료제의 일부가 될 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

치료 분야

치료 적응증을 볼 때, 암은 발병률의 급증으로 인해 시장에서 지배적인 점유율을 차지하고 있다.

유방암과 전립선암 치료에 대한 호르몬 요법의 승인과 전립선암 관리에 대한 최초의 펩타이드 백신인 시풀루셍-T(Sipuleucel-T)의 승인으로 연구자들의 관심이 높아졌다.

펩타이드 치료는 시장에서 이용 가능한 펩타이드 약물의 큰 반응으로 묘사될 수 있는 광범위하게 받아들여지고 있다.

현재 임상시험 중인 이용할 수 있는 많은 신약이 있어 연구자들의 관심이 훨씬 높아지고 있다.

이것들은 앞으로 몇 년 안에 암 치료 시장에 획기적인 발전을 가져올 것으로 기대된다.

새로운 펩타이드가 코로나19 치료에 대해 개발과 용도변경(리퍼포징)되고 있다.

세계적으로, 연구원들은 코로나19 감염과 복제에 중요한 메커니즘을 차단하거나 감염으로 인한 질병 치료를 위한 화합물을 계속 찾고 있다.

2020년 2월 21일, FDA는 40개 이상의 아미노산이지만 100개 미만의 아미노산(합성 단백질)과 합성 펩타이드 40개 아미노산 이하를 화학적으로 합성된 폴리펩타이드에 포함토록 생물학적 정의를 업데이트했다.

2020년 5월 기준, 급성호흡곤란증후군(ARDS)과 코로나바이러스 감염으로 인한 다른 호흡기 질환 치료를 위해 개발 중인 15개의 합성펩타이드 등 코로나19 치료에 21개 펩타이드 약물이 있다.

펩타이드 약물이 코로나19에 대한 치료 옵션으로 고려되고 있기 때문에, 코로나19는 펩타이드 치료 시장에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.

하지만, 종양학, 대사 장애 등에 펩타이드 치료법의 현재 적용은 비코로나19 치료제들과 관련된 임상시험의 느린 진행과 함께 약품 부족과 공급망 문제로 인해 차질을 빚고 있다.

시장 성장을 이끄는 주요 요인은 암과 대사 장애의 증가, 새로운 약품의 연구개발에 대한 투자 증가, 펩타이드 치료의 기술 발전이다.

성장 걸림돌

펩타이드 치료제의 장점 외에, 낮은 안정성, 열악한 세포막 투과성, 낮은 용해성, 빠른 통과, 낮은 경구 생체 이용률, 높은 생산 비용 등의 한계로 인해 약물로 적용이 제한된다.

치료용 펩타이드 식별을 위한 전통적인 방법은 펩타이드 라이브러리의 스크리닝 또는 펩타이드 사슬의 영역에서 겹치는 창 패턴을 사용하여 전체 단백질을 분석한 다음 각 부분의 활성도를 평가와 관련이 있다.

전통적인 약물 개발 과정은 시간이 많이 걸리고, 비용과 인력이 많이 든다.

이러한 요인들은 시장 성장에 걸림돌이 될 수 있지만, 과학 기술의 혁신과 연구자들의 지속적인 노력으로 앞으로 몇 년 동안 이러한 한계를 극복할 수 있을 것이다.

PNS 파마 등 컨설팅 업체의 예상에 따르면, 펩타이드 치료제 시장은 2020년 285억 달러, 2021년 322.7억 달러에서 2025년 422.2억 달러, 2028년 750억 달러 규모로 연평균 7~11%의 성장이 예상된다.

대사질환과 심혈관질환의 유병률 증가가 글로벌 펩타이드 치료제 시장의 성장을 견인할 것으로 전망된다.

또한, 헬스케어 지출의 증가도 시장의 성장에 도움이 될 것으로 기대된다.

향후 승인을 받을 것으로 예상되는 펩타이드 치료제의 강력한 임상 파이프라인 개발도 시장의 성장을 견인할 것으로 보인다.