The Role and Challenges of Academia in the Marine Natural Products Pipeline

바다는 거대하고도 아직 충분히 활용되지 않은 화학적 레시피의 도서관을 품고 있습니다. 수십 년 동안 과학자들은 해면, 멍게, 그리고 해저에 서식하는 미생물에 이르기까지 해양 생물들이 암세포를 죽이거나 박테리아와 싸우거나 통증을 억제할 수 있는 독특한 분자들을 만들어낸다는 사실을 알고 있었습니다. '해양 천연물'로 알려진 이 분자들은 신약의 원료가 됩니다. 유망한 분자를 발견하여 실험실의 병에서 약국 선반에 올리기까지의 과정은 길고 비용이 많이 듭니다. 이는 수천 개의 샘플을 스크리닝하고, 동물 실험을 거치며, 사람을 대상으로 엄격한 안전성 시험을 수행하는 과정을 포함합니다. 대학과 공공 연구실은 이 여정의 초기 단계에는 매우 뛰어나지만, 이 새로운 화합물들을 발견하고 기술하는 것에서 나아가 최종 단계인 승인된 의약품으로 이어지는 경우는 극히 드뭅니다.

이러한 발견과 시장성 있는 의약품 사이의 간극은 벨기에, 영국, 미국의 연구 기관 소속 연구진이 수행한 새로운 연구의 초점입니다. 연구팀은 왜 그토록 많은 유망한 해양 화합물들이 더 이상 앞으로 나아가지 못하는지 이해하고자 했습니다. 진행 중인 프로젝트나 성공한 소수의 사례를 살펴보는 대신, 그들은 이미 중단되거나 실패한 6개의 특정 프로젝트를 조사하기로 했습니다. 연구진은 중단된 프로젝트에 참여했던 과학자들을 인터뷰함으로써, 작업이 멈춘 실제 이유를 밝혀내고자 했습니다. 그들은 과학 자체가 틀렸기 때문이 아니라, 대개 실질적인 장애물 때문에 프로젝트가 중단되었다는 것을 발견했습니다. 즉, 자금 부족, 해양 샘플 채집에 관한 복잡한 규정, 그리고 대학이 보상받는 방식과 제약 산업이 성공하기 위해 필요로 하는 것 사이의 괴리가 주요 원인이었습니다.

연구는 이미 작업이 중단된 지점에 도달한 6개의 서로 다른 해양 약물 프로젝트의 역사를 재구성하는 것으로 시작되었습니다. 연구진은 학계의 화학자, 생물학자, 그리고 산업 및 정부 관계자를 포함하여 이 노력에 직접 참여했던 16명을 인터뷰했습니다. 참가자들은 연구의 타임라인을 따라가며, 특히 작업을 중단, 일시 정지 또는 방향을 전환하기로 결정했던 구체적인 순간들에 대해 설명했습니다. 목표는 과학을 비판하는 것이 아니라 그 과학이 존재하는 생태계를 이해하는 것이었습니다. 연구진은 그들이 들은 장벽들을 다섯 가지 주요 범주로 분류했습니다: 자원의 부족, 규칙 및 규제와의 마찰, 시장과의 불일치, 지식 전달의 어려움, 그리고 과학자들이 겪는 상충하는 인센티브입니다.

가장 흔하게 보고된 장애물은 단순히 자원의 부족이었습니다. 연구 초기 단계에서 과학자들은 페트리 접시에서 화합물을 테스트할 정도의 물질은 충분히 가지고 있습니다. 그러나 다음 단계로 넘어가려면 살아있는 동물과 결국 인간을 대상으로 테스트하기 위해 훨씬 더 많은 양의 물질이 필요합니다. 해양 화합물의 경우, 이러한 대량 확보는 매우 어렵기로 유명합니다. 들판에서 키울 수 있는 식물과 달리, 많은 해양 생물은 생태계를 해치지 않으면서 대량으로 채집하기가 어렵고 실험실에서 키우기도 까다롭습니다. 한 연구자는 상황을 "소규모 작업에는 적당하지만, 규모를 키워야 할 때 큰 스트레스 요인이 되는 희귀한 양"이라고 설명했습니다. 화합물을 더 많이 생산할 수 있는 신뢰할 만한 방법이 없다면 프로젝트는 벽에 부딪힙니다. 이러한 희소성은 자금 격차에 의해 더욱 심화됩니다. 연구비(Grants)는 초기 발견 단계는 지원할 수 있지만, 임상 시험으로 가는 간극을 메우는 데 필요한 지속적인 자본을 제공하지 못해 유망한 후보 물질들을 고립시키곤 합니다.

물리적인 물질의 부족을 넘어, 연구진은 규정을 준가하는 과정이 엄청난 시간과 에너지를 소모한다는 것을 발견했습니다. 해양 샘플을 채집하는 것은 접근 및 이익 공유에 관한 복잡한 국제 규정의 그물망을 통과해야 합니다. 이러한 규칙은 샘플이 채집된 국가가 만약 약물이 개발될 경우 그 혜택을 공정하게 나누도록 설계되었습니다. 필수적인 절차이지만, 허가를 받고 협약을 협상하는 과정은 몇 달, 심지어 몇 년이 걸리기도 합니다. 한 참가자는 프로젝트가 이미 시작된 지 4개월이 지나서야 물질 이전 계약(material transfer agreement) 승인을 받았다고 언급했는데, 이 지연이 귀중한 시간과 추진력을 소모했다는 것입니다. 또한, 특허를 위한 법적 요구 사항은 별도의 과제를 만들어냅니다. 학자들은 발견한 내용을 빠르게 발표하도록 권장받는 경우가 많지만, 발견을 특허화하기 전에 발표하면 특허 만료 시계가 돌아가기 시작합니다. 의약품 개발에는 수년이 걸리기 때문에, 너무 일찍 신청된 특허는 약물이 시장에 도과하기도 전에 만료되어 기업이 연구를 지속할 재정적 유인을 없애버릴 수 있습니다.

이 연구는 학술 연구의 세계와 상업적 신약 개발 세계 사이의 문화적 격차도 강조했습니다. 대학은 일반적으로 과학자들이 학술지에 논문을 게재하는 것을 성공의 척도로 삼아 보상합니다. 그러나 제약 산업은 다른 결과, 즉 제조 및 판매가 가능한 안전하고 효과적인 약물을 찾습니다. 이러한 불일치는 어떤 프로젝트가 논문을 통해 성공적인 성과를 냈음에도 불구하고, 실제로는 의약품으로 진전되지 못했을 때 대학 입장에서는 성공으로 간주될 수 있음을 의미합니다. 연구진은 많은 프로젝트가 과학적 실패 때문이 아니라, 다음 단계를 함께할 파트너나 자금을 찾지 못해 종료되었다는 것을 발견했습니다. 여러 사례에서 산업 파트너들은 화합물이 효과가 없어서가 아니라, 현재의 사업 전략이나 포트폴리오에 맞지 않는다는 이유로 화합물을 보류했습니다.

이러한 실패에도 불구하고, 연구진은 중단된 프로젝트들이 헛된 노력이 아니었음을 강조했습니다. 비록 화합물들이 약물이 되지는 못했지만, 그 작업은 상당한 가치를 창출했습니다. 모든 프로젝트는 특정 해양 생물이 어떻게 작동하는지에 대한 더 나은 이해나 분자를 합성하는 새로운 방법과 같은 새로운 지식을 생성했습니다. 일부 프로젝트는 '옵션 가치(option value)'를 창출했는데, 이는 현재의 팀이 진행할 수 없더라도 향후 개발의 문을 열어두는 특허권을 확보했음을 의미합니다. 다른 프로젝트들은 화합물이 질병을 연구하거나 새로운 방법을 테스트하는 도구로 사용되는 '사용 가치(use value)'를 만들어냈습니다. 연구는 프로젝트의 가치가 과학의 질 자체보다는 그들이 직면했던 장벽에 의해 제한되는 경우가 많다고 시사합니다. 프로젝트가 멈출 때, 그것은 발견이 결함이 있어서가 아니라 발견에서 개발로 넘어가는 인계 과정이 실패했기 때문인 경우가 많습니다.

이 문제를 해결하기 위해 저자들은 시스템이 무너지는 지점에 초점을 맞춘 표적 개입 방안을 제안합니다. 그들은 연구비 모델이 더 유연해져야 하며, 중단된 프로젝트에서 더 유망한 프로젝트로 연구 그룹 내에서 자금을 재배정할 수 있어야 한다고 제안합니다(자금이 사라지게 두는 대신). 또한, 복잡한 법적 환경을 탐색하는 데 도움을 줄 수 있는 접근 및 이익 공유 규정 전문가와 같은 공유 자원을 호출합니다. 아울러, 연구진은 특허 관리나 산업 파트너와의 소통법을 포함하여 신약 개발의 실무적인 측면에 대한 과학자들의 교육 강화를 옹호합니다. 학술적 발견 단계와 이후의 개발 단계 사이의 연결을 강화함으로써, 과학계는 해양의 화학적 도서관이 가진 잠재력이 관료적, 경제적 장애물로 인해 사라지지 않도록 보장할 수 있습니다.

이 연구의 결과는 바다에서 약국까지의 여정이 단순한 과학적 도전이 아니라 물류적이고 체계적인 도전임을 상기시켜 줍니다. 바다는 잠재적인 치료제의 보고를 담고 있으며, 이를 연구하는 과학자들은 그 능력을 갖추고 있습니다. 하지만 앞으로 나아가기 위해서는 단순한 발견 이상의 것이 필요합니다. 즉, 실험실의 발견으로부터 환자를 도울 수 있는 의약품으로 이어지는 길고 험난한 전환 과정을 지원할 수 있는 시스템이 필요합니다. 연구가 정확히 어디서 왜 멈추는지 이해함으로써, 연구자와 정책 입안자들은 더 탄력적인 파이프라인을 구축하여 차세대 해양 의약품이 필요한 사람들에게 도달할 수 있는 확률을 높일 수 있습니다.