산업 리포트 memo - CDMO

Investment
Published

November 15, 2024

CDMO

  • CDMO 서비스 개요 (Source: 대신증권)

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CDMO 구분

  • 화학합성 CDMO

  • 세포배양 CDMO

  • CDMO 모달리티 및 생산 방법 분류 (Source: 대신증권)

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  • 저분자화합물과 바이오의약품의 특성 비교 (Source: 대신증권)

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  • 의약품 종류별 국내외 CDMO (Source: 대신증권)

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화학합성

  • 저분자 의약품, RNA, 펩타이드

  • 분자량 적은 약물 생산

  • 제조공정이 확립되면 일관된 생산 가능

  • 화합물 순도를 높이기 위한 정제와 결정화 과정만 거치면 생산 끝남

    • 복잡한 장비나 무균 환경 필요 없음

  • 바이오 의약품 생산 시설에 비해 운영 및 관리 비용이 상대적으로 저렴 - 경제성 좋음

  • 화학 합성 의약품 생산 공정 (Source: 대신증권)

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저분자 의약품

  • 전 세계 의약품의 53%

  • 펩타이드, ADC 링커 및 페이로드, RNA로 수요 증가 중

  • 약물 모달리티 별 FDA 승인 건수 (Source: 대신증권)

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  • 모달리티별 신약 파이프라인 개수 추이 (Source: 대신증권)

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HPAPI (High Potency Active Pharmaceutical Ingredient, 고활성 원료 의약품)

  • 체중 1kg 당 150 마이크로그램 이하로도 활성을 나타내는 원료의약품

  • 부작용은 줄이면서 치료 효율 극대화

  • 항암제 쪽에서 수요 올라가고 있음

    • ADC payload로 사용됨

  • 극소량 노출 만으로도 인체에 해롭기 때문에 생산 및 취급 과정에서 엄격한 안전관리 요구

  • HPAPI 제조 시설은 세제곱미터 당 1 마이크로그램 미만 OEL (Occupational Exposure Limit) 유지해야 함

  • 공기 중 노출을 철저히 제어할 수 있는 고도로 밀폐된 환경을 갖춰야 함

  • HPAPI 종류 및 구조 (Source: 대신증권)

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ADC (Antibody Drug Conjugate) Linker & Payload

  • 저분자 의약품은 선택성이 낮아서 정상 세포에도 부작용을 일으킬 수 있음

  • 특정 항원에 선택성이 높은 항체에 저분자 약물을 결합한 ADC 개발이 활발히 진행 중

  • 항체의 표적화 기능과 저분자 화합물의 세포독성을 결합한 형태

  • 항체, 링커, 페이로드 (세포독성 약물)로 구성

  • 항체를 제외한 링커와 페이로드의 생산 및 결합 과정인 conjugation은 모두 화학반응으로 이루어짐

  • 현재까지 승인된 ADC 페이로드 대부분은 적은 양으로도 강력한 세포독성을 발휘 - HPAPI로 분류

  • 전용 HPAPI 시설에서만 생산 가능

  • 상업화된 ADC list (Source: 대신증권)

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Oligonucleotide

  • 특정 유전자의 발현을 조절하거나 억제할 수 있는 짧은 DNA, RNA 서열로 구성된 치료제

  • 희귀 유전질환 치료를 목적으로 개발됨

  • 작용 기전에 따라 ASO (Antisense Oligonucleotide), RNAi (RNA interference)로 분류

  • 특정 유전자를 표적으로 하여 질병의 근본 원인을 차단

  • 고체상 합성법을 통해 생산

    • Nucleoside를 하나씩 추가해서 복잡한 서열을 순차적으로 연결
    • 반응 중간에 고체 지지체에 결합되어 있어 불필요한 부산물이나 미반응 물질 제거가 쉬움 → 정제 과정이 간단하고 합성 효율 극대화

  • 기존 API나 HPAPI를 생산하던 기업들은 이미 높은 수준의 화학 합성 기술과 품질관리 시스템이 있어서 oligonucleotide 생산에서도 경쟁우위가 있을 것

  • 올리고뉴클레오타이드 주요 CDMO 기업 현황 (Source: 대신증권)

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  • 올리고뉴클레오타이드 주요 CDMO 기업 시장 전망 (Source: 대신증권)

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  • FDA 승인된 올리고뉴클레오타이드 치료제 (Source: 대신증권)

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바이오 의약품 생산

  • 무균 환경 유지 및 정밀한 온도, pH 조절 필수 - 초기 투자비용 높음
  • 복잡한 공정으로 생산 시간도 길고 효율도 낮음
  • 시설 운영 및 관리가 합성의약품 생산시설에 비해 까다롭고, 유지관리 비용도 비쌈

Antibody drug (항체 의약품)

  • 동물 세포 (Mammalian Cell) 배양을 통해 생산

    • 인간 단백질과 유사한 형태의 단백질을 생산
    • 시간이 많이 걸리고 관리 비용이 높아 생산 비용이 높음
    • 정확한 온도, pH, 산소 농도 유지, 감염에 취약해서 클린룸/멸균 처리 시스템 필요

  • 생산공정

    • 세포 배양
    • 단백질 생성 및 분비
    • 정제 및 여과
    • Formulation

  • 장비

    • 바이오리액터
    • 무균처리장비

  • 전체 바이오 의약품 시장의 50%

  • 바이오의약품 생산 공정 (Source: 대신증권)

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ADC

  • Antibody, linker, payload, conjugation 전부 생산 가능 기업
    • Lonza, Wuxi Apptec, Merck KGaA
  • Fujifilm
    • ADC end-to-end 시설 증설 중 - 2026년 가동 목표
  • ADC는 항체 생산 및 화합 합성이 모두 필요
    • 국내 대형 CDMO는 conjugation (약물 결합)부터 시작
  • 주요 글로벌 ADC CDMO 기업별 생산 가능 부분 (Source: 대신증권)

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  • 의약품 CDMO 서비스 제공 항목 (Source: 대신증권)

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  • 복잡하고 오래 걸리는 항체의약품 생산 (Source: 대신증권)

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빅파마에게 CDMO 장점

  1. CDMO 전문성을 활용한 비용 절감 및 시간 단축
  2. Multi-sourcing을 통한 의약품 공급 안전성 확보
  3. 우수한 규제 및 품질 관리 역량으로 약물 출시 시간 단축
  • 빅파마의 개발 및 생산 아웃소싱 전략 (Source: 대신증권)

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BIOSECURE Act - HR 8333

  • 2032년 이전에 체결된 계약에는 적용되지 않음

  • 중장기적인 관점에서 국내 CDMO가 북미향 수혜를 볼 것

  • FDA, EMA는 신약 승인 과정에서 공급망 내 품질관리 시스템을 엄격히 규제

  • CRL (Complete Response Letter) 발행 비율이 최근 5년간 증가

    • 문제 해결을 위해 최소 2-6개월 보완기간 필요 - 승인 및 출시 지연

  • cGMP 인증 받고 FDA 기준에 부합하는 시설을 갖춰야 중장기적 수혜를 받을 수 있을 것

  • 최근 5년 간 FDA에서 CRL 발생 건수 증가 (Source: 대신증권)

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  • 최근 FDA로부터 제조 설비 및 CMC 이슈로 CRL 받은 사례 (Source: 대신증권)

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  • FDA CMC Cycle (Source: 대신증권)

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CDMO 생산 난이도:

  • 화학합성 (저분자 의약품, RNA, 펩타이드 등) < 바이오의약품 (HPAPI, Oligonucleotide, ADC 등)

  • ADC: Conjugation < linker, payload < antibody

  • 바이오의약품 생산 가능한 CDMO는 난이도가 낮고 요구조건이 상대적으로 덜 까다로운 화학합성 CDMO도 가능하나…

  • 사실상 전환이 가능하다고 보는건 무리

    • 공산품 만드는 공장도 제품 라인을 바꾸는건데…
    • FDA 승인을 길면 5년을 기다려야 되는 승인을 받아야만 하는 공정이 휙휙 전환이 가능할리가 없음
    • 인력도 완전히 구성이 다를 것

  • Pharmaceuticals 보면서 항상 느끼는거지만, 같은 산업에 묶이지만 분야를 넘나들면서 경쟁하지 않음

    • 산업을 쪼개서 보면 공수를 덜 수 있음
    • 제약 산업 리서치를 한다고 하면, 전부 다 볼필요는 없으나 항암제는 뒤지게 어렵다
    • Rare disease도 대체 어떤 식으로 돈을 버는지 이해가 안됨
      • 전 세계에서 환자 1000명도 안되는데 시총 30조도 가능

References

  • 2025년 CDMO는 맑음 (2024-10-29, 대신증권)

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