아퓨어스 사업보고서 (2024.12)
1. 사업의 개요

가. 업계현황

회사는 바이오산업을 영위하고 있으며, 이는 생명체의 기능과 정보를 활용하여 인류의 건강 증진, 질병 예방, 진단과 치료에 필요한 제품 및 서비스를 생산하는 산업을 의미합니다. 해당 산업은 타 산업과는 차별적으로 생명공학 기술의 적용 여부를 근거로 분류되는 최첨단 지식산업인 동시에, 장기적인 투자를 요하면서 그에 상응한 가치 창출이 기대되는 미래지향적 고부가가치 산업입니다.

바이오산업은 대부분 모든 산업과의 접목을 통해서 광범위한 범위의 범용적 발전이 가능하지만, 정확하게 정의하기 힘들다는 사실로 인해 아직까지 일반인에게는 어려운 산업으로 알려져 있습니다. 이로 인해 산업 전반의 이해 당사자간 갈등을 중재할 수 있는 체계적 시스템과 더불어 법과 제도, 규제완화 등을 필요로 하게 됩니다.

한편, 제약업계의 중심축이 합성의약품에서 바이오의약품으로 이동하면서 바이오·제약산업 분야는 점차 가시적인 성과가 나타나고 있습니다. Evaluate Pharma에서 발표한 2024년 보고서(World Preview 2024)에 따르면 글로벌 전체 의약품 시장에서 바이오의약품 비중은 2016년 26%, 2023년 40%에서 2030년 46%까지 지속적으로 확대될 것으로 전망하고 있습니다. 이에 각국 정부의 적극적인 육성 및 지원 정책과 R 투자 확대 그리고 새로운 성장동력을 확보하기 위한 바이오기업간 M, 라이선스 거래 등 오픈 이노베이션 전략을 적극적으로 추구함으로써 바이오산업 발전에 속도를 맞춰가고 있습니다.

OECD는 2030년에 바이오경제 시대가 도래할 것으로 예측하고 있습니다. 이에 미국, 유럽, 일본 등의 선진국들은 정부와 국가 연구기관의 주도하에 생명공학 기술을 선점함과 동시에 IT(정보통신기술, 소프트웨어), NT(나노기술), BT(바이오기술)의 융합을 통한 신기술을 지속적으로 연구개발하면서, 기대수명의 증가와 바이러스 전염병 확산 등의 이유로 급격히 성장하고 있는 글로벌 헬스케어 시장을 주도하기 위해 공격적인 투자를 이어가고 있습니다.

Precedence Research에서 발표한 시장보고서에 따르면 전 세계 생명공학(Biotechnology) 시장 규모는 2024년 1조 5,500억 달러 규모에서 2034년 4조 6,100억 달러 규모로 연평균 11.5% 이상의 지속적인 성장이 예상되며, 전 세계적으로 만성질환자의 증가와 새로운 질병의 출현, 그리고 생명공학 기술의 진화에 따른 의료기술의 발전으로 인해 대상 시장은 점진적으로 성장할 것으로 예측되고 있습니다.

글로벌 바이오산업 시장 전망 >

(단위 : 100억 달러)

구분	2023년	2024년	2025년	2026년	2027년	2028년	2034년	성장률

시장규모	138	155	175	195	222	251	461	11.5%

* 출처 : Biotechnology Market Size and Trends 2024 to 2034(Precedence Research. 2024)

당사는 국제연합식량농업기구(FAO)의 가축다양성정보시스템(DAD-IS)에 등록된 의료·실험용 미니돼지 MICROPIG를 보유하고 있으며, CV(Conventional, 일반), SPF(Specific Pathogen Free, 특정 병원균 제어) 시설 내에서 MICROPIG 양산체제를 구축하고 있습니다. 표준화된 고품질 MICROPIG를 기반으로 in vivo(생체 내) 실험용 동물 공급, in vitro(생체 외) 시험 소재의 개발, 위탁연구용역 사업을 영위하고 있으며, 장기적으로는 항암제 유효성 평가용 동물모델을 활용하여 기존의 사업내용을 보다 구체화하고, 재생의료용 소재 및 제품의 개발을 통해 바이오 산업의 발전에 기여하고자 합니다.

(1) 사업별 산업의 개요

(가) 실험동물 공급 사업

실험동물(Laboratory animal)이란 의약품·의료기기·화장품·건강기능식품 등 바이오 제품의 개발을 위해 연구 및 시험 목적으로 생산되는 동물을 의미합니다. 실험에 사용되는 동물은 마우스, 랫드와 같은 설치류가 90% 이상을 점유하고 있으며, 그 외에 토끼, 개, 돼지, 원숭이, 어류 등이 사용되는 것으로 알려져 있습니다.

특히, 신약 및 의료기기의 연구 개발이 미래의 성장 동력으로 자리매김하고 있는 가운데, 실험동물을 활용한 비임상시험은 기초연구 및 유효성 평가 등을 통해 개발 초기 방향성을 제시한다는 점에서, 그 중요성이 나날이 높아지고 있습니다.

의학 및 수의학에서 동물 연구에 대한 정보를 제공하는 Speaking of Research그룹(미국)은 주요 국가의 실험동물 사용량을 수치화하고 있으며, EU 지역은 연간 1천만 마리, 미국은 최대 2~3천만 마리의 실험동물이 사용되는 것으로 집계하고 있습니다.

세계 주요 국가별 실험동물 사용량 현황 >

(단위 : 마리)

국가	기준 년도	동물 사용량	국가	기준 년도	동물 사용량

EU	2018년	10,804,854	영국	2021년	3,056,243

미국	2019년	~24,000,000	독일	2019년	2,151,805

캐나다	2020년	5,067,778	프랑스	2019년	1,865,403

이스라엘	2019년	402,412	스페인	2020년	761,012

뉴질랜드	2019년	315,574	스위스	2020년	556,107

* 출처 : www.speakingofresearch.com, 각 국가별 통계자료 참조

농림축산검역본부가 발표한 ‘2023년 동물실험 실태조사 현황자료’에서 2023년 각종 실험에 사용된 실험동물의 수는 458만 마리 수준으로 집계되었습니다. 특히, 돼지, 개, 원숭이 등의 중대형 동물의 경우 2019년 26,000마리에서 2023년 55,000마리로 대폭 증가했으며, 이는 COVID19로 인한 백신과 치료제 개발, 각 종 신약 및 의료기기 개발의 증가로 인한 실험수요 증가가 원인이었습니다.

국내 실험동물 사용현황(중대형동물) >

(단위 : 마리)

구분	2019년	2020년	2021년	2022년	2023년

돼지	10,153	34,206	35,986	30,483	28,214

개	12,301	10,267	16,788	18,888	23,798

원숭이	3,817	3,979	4,252	2,942	3,455

* 출처 : 농림축산검역본부 "동물실험윤리위원회 운영 및 동물실험 실태조사 현황자료"(2024.6)

전 세계적으로는 제약, 의료기기 및 생명공학 산업을 위한 다양한 전임상 시험을 전문으로 하는 찰스리버(Charles River), 코반스(Covance), 잭슨랩(Jakson Lab.) 등 미국의 생산업체가 글로벌 실험동물 시장을 주도하고 있습니다. 국내의 경우에는 당사를 포함해 60여개 업체가 실험동물공급자(수입 사업자 포함)로 식약처에 등록되어 있고 미니돼지의 경우에는 옵티팜과 크로넥스 등과 경쟁하고 있습니다.

공급사 현황>

구분	아퓨어스	옵티팜	우정바이오	크로넥스

제품명	MICROPIG	메디피그	Gottingen	CRONEX M-Pig

소유권	자사	싱클레어
(미국)	엘레가드
(덴마크/독일)	자사-제주축산진흥원
(제주 재래종 기반)

차별화
경쟁력	FAO 등록 미니돼지 종으로 SPF 양산시설 확보	북미지역을 중심으로 사용되는 시험용 미니돼지 종	유럽지역을
중심으로 사용되는 실험용 미니돼지 종	국내 비임상 실험용으로 사용

주력
사업	실험동물 공급
생체외 실험용 세포	동물 병성진단
동물용 의약품 개발	비임상 CRO
감염관리	실험동물 공급
비임상 CRO

한편, 일반돼지에서 소형화된 품종으로 성체 체중이 60kg~100kg 정도인 미니돼지는 1960년대부터 베트남 또는 중국 원산 소형 돼지를 교배하여 개량되었으며, 이후 북아메리카와 유럽으로 보급되었습니다. 베트남 ‘포트벨리(Potbelly)’, 유럽 ’줄리안‘, 아프리카 ’아프리칸 피그미‘, 중앙아메리카 ’유카탄‘이 대표적인 미니돼지 종이며, 이를 개량시킨 덴마크 엘레가드사의 ’괴팅겐 미니돼지(Gottingen Minipigs)‘, 미국 싱클레어사의 ’싱클레어(Sinclair)와 유카탄(Yucatan)’ 등이 대표적으로 상업화된 제품입니다. 각 국가별로 다양한 미니돼지 종이 있을 것으로 파악되고 있으며, 엘레가드사와 싱클레어사는 각 거점 국가별로 현지 생산거점을 구축하여 실험용 미니돼지를 공급하고 있습니다.

의학연구에서 중대형 바이오리소스의 활용과 중요성을 주제로 실험동물로써 이용가치가 높은 것으로 주목받고 있는 미니돼지는 사람과의 생리해부학적 유사성 때문에 이종장기 이식이나 향후, 의료기기 개발 및 신약 유효성·안전성 평가 측면의 수요가 늘어날 전망이며, 최근 글로벌 실험동물 공급업체들의 유전자편집기술 등 첨단기술을 이용한 형질전환 모델과 같이 시장에 필요한 다양한 동물모델을 개발하여 공급하고 있는 상황입니다.

(나) in vitro 시험소재 사업

세계적인 인구의 고령화 및 만성질환 발병률 증가로 인해 글로벌 의약품 시장이 빠르게 성장하고 있으며, 이에 세계 각국은 새로운 성장 동력으로 바이오의약품 산업에 집중하고 있습니다. 또한, 생활과 밀접한 제품의 안전성, 안전한 먹거리 등에 관한 사회적 관심이 증가하면서 이를 검증하고자 하는 시장의 수요가 지속적으로 증가하고 있습니다.

의약품이나 화학물질을 비롯한 다양한 제품의 안정성을 확인하기 위하여 동물실험과 같은 생체 내(in vivo) 시험, 또는 동물의 조직이나 세포를 활용한 시험관 내(in vitro) 시험이 수행되고 있습니다. 신약개발에서는 임상시험 단계로의 진입을 위해 인간의 희생을 최소화하기 위한 규제의학 기반의 검증 단계로서 실험동물 또는 세포, 조직 단위에서의 독성 및 유효성에 대한 비임상시험 결과 자료를 FDA, EMA, 식약처 등의 규제 기관에 제출하도록 권고되고 있습니다.

특히, 최근 동물실험의 윤리적 문제가 대두되면서 세계적으로 동물대체시험법에 대한 논의가 활발하게 이루어지고 있는 가운데, OECD나 ICH 등 국제기구들은 새로운 화장품 신소재 개발뿐만 아니라 약물학적 피부투과 실험모델 및 화학물질과 화합물의 광독성·피부자극·피부흡수 등의 다양한 시험에 동물대체시험법을 가이드라인으로 적용 중입니다. 화학소재 및 원료물질 실험분야에서 인간이나 동물의 세포 혹은 조직을 이용하는 in vitro 시험이 실험동물의 사용량 감소의 대안으로 주목받고 있으며, 세포 모델, 3D 배양모델, 동물 모델 등에 대한 시장의 요구가 증가하고 있는 추세입니다.

주요 in vitro 시험법 현황 >

구 분	주요 in vitro 시험법
(OECD/ICH 공인)	분야별 주요 현황 및 특징

in chemico	- 피부 감작성 (DPRA, ADRA)
- 피부 부식성 (Corrositex®)
- 안 자극성 (Ocular Irritection®)
- 광독성 (ROS Assay)	- 생체물질 또는 생체모사물질을 이용해
평가하는 비세포계 시험법
- 사용법이 쉽고, 살아있는 인자가 없어
시험결과의 재현성이 높아 주로 스크리닝을
목적으로 널리 활용

동물의 조직
및 세포	- 피부 감작성
(인간 단핵구 세포주 등)
- 광독성
(마우스 섬유아세포 세포주)
- 안점막 자극 (소 각막, 닭 각막)	- 불멸화된 세포주를 활용의 경우, 실제 인간세포에서 일어나는 반응 확인에는 한계
- 인체조직에서 분리한 초대배양세포를
사용하기도 하나, 세포 확보를 위한 생조직을 공급받는 것이 매우 제한적

iPSC	- 2019년 기준 OECD/ICH 공인 시험법으로 인증 받지 못함	- 세포주를 활용한 시험법과 동물실험의 한계를 보완할 수 있는 새로운 모델로 관심받고있음

3D 조직	- 피부자극 평가 (인체피부모델)
- 안자극 평가
(인체각막모델, Vitrigel*)
* Vitrigel : 콜라겐 원료의 인공
멤브레인	- 세포간 또는 세포기질과의 상호작용을
반영하기 위해 조직 매트릭스상에 세포를
3D 형태로 분화시켜 사용하는 것으로
인공피부, 인공각막 등이 개발·활용되고 있음
- 3D조직은 효능 연구를 위해 인공점막,
인공기관지상피 등의 상피조직과 간, 심장,
폐, 신장 조직 등이 활발히 개발 및 사용

* 출처: 한국과학기술기획평가원(KISTEP), ‘동물대체시험법’, 2020 / 아퓨어스 재작성

한편, 세포기반 분석기술(Cell-based Assay)이란 살아있는 세포를 사용하여 이루어지는 분석기술을 통칭하며, 다양한 기초연구를 비롯해 신약 발굴(Drug Discovery)을 위한 스크리닝 및 약동력학 시험에 주로 활용되는 분석기술을 의미합니다. 세포기반 분석기술은 생체 외 분석임에도 불구하고 생명체내부의 생리학적 환경을 반영한 약물 특성 및 효능을 연구할 수 있습니다.

시장조사업체 Markets and Markets의 2023년도 시장보고서에 따르면 글로벌 세포기반 분석기술(Cell-based Assay)의 시장 규모는 2022년 175억 달러에서 2028년 282억 달러로 연평균 8.4% 성장이 전망되며, 신약 개발 활동의 증가와 약물 개발에서의 세포기반 분석에 대한 선호도 증가, 세포기반 연구에 대한 자금 지원 증가 등이 시장을 성장시키는 주요 요인으로 분석하고 있습니다.

세포기반 시험에 사용되는 프라이머리 셀(Primary Cell)은 살아있는 생체 조직으로부터 직접 분리·추출하여 얻어진 세포를 의미합니다. 생체 시스템에서 장기간 적응한 프라이머리 셀은 세포 본연의 특성을 온전히 유지하기 때문에 정확하고 의미 있는 실험 데이터를 도출할 수 있다는 장점이 있으며, 특히, 암 연구의 증가, 생명공학 및 제약 산업의 성장, 제약 아웃소싱의 증가 및 동물대체시험 트렌드 가속 등의 요인으로 비용·시간 효율적인 신약 개발 솔루션을 제공할 수 있는 대안으로 제시되고 있습니다.

시장조사업체 Markets and Markets의 2023년도 시장보고서에 따르면 글로벌 Primary Cell 시장은 2022년 17억 달러에서 연평균 10.5% 성장률로 2028년 까지 28억 달러에 이를 것으로 예측되며, 제약 및 생명 공학 산업의 성장, Cell-line 대비 Primary Cell의 이점 그리고 암 연구 증가 등이 시장을 성장시키는 주요 요인으로 기대되고 있습니다.

글로벌 in vitro 세포기반 시험시장에서 인간세포(줄기세포 포함) 또는 동물세포를 제품화하여 공급하고 있는 주요 업체들은 다음과 같습니다.

회사명	국가	주요 사업 내용

FCDI	미국	- iPSC 기반 독성테스트 및 연구용 세포 공급

Cell Biologics	미국	- Porcine hepatocyte을 포함한 다양한 동물의 장기별
primary cell과 Cell culture 관련 제품 개발 및 판매

Corning(Gentest)	미국	- Human, animal(마우스, 개, 영장류)의 primary cell 판매

Thermo Fisher	미국	- Human hepatocytes 등 세포주 판매

ATCC	미국	Human, Animal Primary Cell 전세계 공급

Lonza	스위스	시험용 세포, 세포배양 및 분석 서비스 제공

Cellartis	스웨덴	- 배아줄기세포(hESCs)와 유도만능 줄기세포(hiPSCs)의 세포주 개발 및 판매 중

ReproCell	영국	- iPSC 유래 심근세포, 신경세포, 간세포를 포함한 질환 연구용
줄기세포주 제공

또한, 의약품 및 화장품, 화학물질 등의 안전성 평가와 의료기기의 성능 테스트 및 다양한 의학적 연구와 교육용으로 사용 가능한 연구·시험용 피부 모델은 피부의 흡수성·광독성·감작성 그리고 부식성 시험 등 피부를 통한 약물 전달시험 연구에 활용되고 있으며, 주요 선진국들을 중심으로 동물대체시험법 개발과 활용을 장려하기 위한 장기적인 정책이 추진됨에 따라 생체 외 평가를 위한 다양한 소재를 연구하는 분야에서부터 시험서비스 분야까지 지속적으로 동반 성장할 것으로 예측되고 있습니다..

시장조사업체 Research and Markets의 2022년도 시장보고서에 따르면 글로벌 동물 대체 시험(animal alternative testing) 시장 규모는 2019년 11억 달러에서 2025년 20억 달러로 연평균 10.4% 성장이 전망되며, 유럽시장에서의 in vitro 기술에 대한 수요 증가, 약물 개발 선행단계(비임상)의 R 증가, 세포 배양기술의 혁신 등이 시장의 성장을 주도하는 요인으로 기대되고 있습니다.

(다) 비임상 위탁연구용역 사업

CRO(Contract Research Organization, 임상시험수탁기관)란 의약품, 의료기기, 화장품, 신규 화학물질 등 제품개발에 있어서 비용절감을 위해 시험 설계 및 컨설팅, 시험의 진행단계 관리, 데이터 관리, 허가업무 등을 대행하는 전문기관을 의미합니다. CRO는 비임상 CRO와 임상 CRO로 나누어지는데, 그 중 비임상 CRO는 실험동물 및 조직, 세포 등을 이용하여 안전성, 유효성을 평가하는 사업이며, 임상 CRO는 사람을 대상으로 수행하는 시험을 대행하는 사업입니다.

CRO 산업에서 초기 아웃소싱은 데이터 관리 및 통계분석 서비스가 주를 이루었지만, 점차 그 영역이 확대되어 약물 발굴, 신약개발에서부터 제조, 운송, 상품화에 이르기까지 제약 가치사슬의 전 단계에 걸쳐 서비스를 제공하는 형태로 발전해가고 있습니다.

시장조사기관인 BCC Researchs의 2024년도 시장보고서에 따르면, 글로벌 CRO 시장은 2024년 1,118억 달러에서 2029년 1,660억 달러로 연평균 8.2% 성장이 예상되고 있으며, 이중 비임상 CRO부분은 2024년 139억 달러에서 2029년 205억 달러로 예측됩니다. 시장 성장요인으로는 신약개발에 소요되는 비용 및 위험을 분산하여 전문화된 기관에 아웃소싱하고자하는 수요가 점차 증가하고 있다는 점과 차세대 바이오 의약품으로 불리는 세포·유전자 치료제(CGT), 항체-약물 결합체(ADC) 등을 위한 새로운 임상시험 설계의 필요성으로 치료영역이 확장되면서 CRO의 역할이 점차 확대되고 있다는 점을 들 수 있습니다.

또한, 제약기업 및 바이오벤처들은 첨단바이오신약의 개발과 백신 연구에 집중함에 따라 치료제 개발, 효능 평가 등에 필요한 질환모델 동물의 수요가 지속적으로 증가하고 있는 추세입니다. 시장조사기관 Grand View Research의 2023년 시장보고서 따르면 글로벌 동물모델 시장은 2023년 22.5억 달러에서 2030년 40.1억 달러로 연평균 10.8%의 성장이 예상되고 있으며, 특히 유전자편집기술의 보급에 따라 질환모델 또는 형질전환 동물모델의 공급은 위탁연구용역 시장의 성장을 견인할 것으로 전망되고 있습니다.

새로운 치료법을 개발하기 위한 R 노력의 증가에 따라 임상시험이 갈수록 정교하고 고도화되면서 임상 전 비임상 연구용역 서비스의 수요 증가로 이어지고 있으며, 비임상 CRO기업들은 특정 질환 영역의 동물모델 개발, AI 기반 데이터 분석 플랫폼 구축, 고객 맞춤형 연구 서비스 등 다양한 전략을 통해서 경쟁력을 강화하고 있습니다.

(라) 재생의료용 이종이식 사업

인구의 고령화와 만성질환의 지속적인 증가 추세로 인해 전 세계적으로 장기부전 환자의 수가 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 장기부전 환자에게 장기이식 수술은 유일한 근본적인 치료법이지만 뇌사자 등 사후 기증자로부터 공급되는 장기의 수는 심각하게 부족한 실정입니다.

장기부전 문제에 대응하기 위해서, 기증된 장기를 이식하거나 기계장치를 이용하여 일시적으로 장기 기능을 대체 혹은 보조하는 방법이 사용되고 있습니다. 복잡한 신체 기능을 필요로 하지 않는 조직(인공피부, 인공연골 등)의 경우, 생체재료 기반의 제품은 상용화되어 있으며, 인간 혹은 동물의 세포 및 조직을 이식하는 치료법은 임상 혹은 기술 개발 단계에 머물러 있습니다.

현재 돼지를 원료동물로 하여 이종장기를 개발하는 연구가 각 국가별로 활발하게 진행되고 있으며, 최근 미국 식품의약국(FDA)이 형질전환돼지의 신장을 말기 신부전 환자에게 이식하는 임상시험을 최초로 승인했습니다. 장기 기증자가 부족해 어려움을 겪고 있는 의학계에서는 이번 임상시험을 계기로 이종이식 연구가 활성화 될 것으로 전망하고 있습니다.

* 출처 : https://healthadvancesblog.com/2022/07/06/xenotransplantation-market-disrupter-or-expander/

특히, 손상되었거나 질병이 있는 세포와 조직의 기능을 회복시키기 위해 살아있는 이종 세포를 환자에게 직접 주입하여 재생을 유도하는 치료제인 이종세포치료제 분야도 이종장기와 더불어 난치성 질환에 대한 새로운 질병치료 방식으로 부각되고 있습니다.

현재 이종이식 산업은 상업화 이전 단계이기 때문에 정확한 시장 규모의 추정은 어렵지만, 시장조사기관 Global Market Insight의 2023년 시장보고서에 따르면 이종이식 시장의 경우 2022년 127억 달러에서 2032년 299억 달러로 연평균 8.9%의 성장을 전망하고 있으며, 말기 신장, 심장 질환 등 만성 질환의 유병률 증가, 이식용 장기의 부족 등은 시장 성장을 견인하는 주요 요인으로 분석되고 있습니다.

(2) 산업의 특성(가) 실험동물 공급 사업

제약회사 또는 의료기기 업체들은 제품 개발을 위한 임상시험에 앞서 마우스, 랫드 등 소형동물과 토끼, 개, 돼지, 원숭이 등 중대형 동물을 이용하여 제품의 유효성, 독성, 안전성 등을 검증하기 위한 다양한 비임상시험들을 진행하고 있습니다. 신규 개발 제품을 인간에 적용하기 위해서는 실험 목적에 적합한 동물을 선정하고, 표준화되어 안전하게 관리된 실험동물을 사용하여 각종 데이터를 검증하도록 의무화되어 있습니다.

최근 바이오헬스 분야의 발전과 더불어, 생명공학 분야에서는 실험동물 연구자원과 인프라의 중요성이 부각되고 있으며, 다양한 질환에 ‘보다 적절한 모델’을 활용하는 동물실험이 강조되고 있습니다. 2010년 ‘생물유전자원의 접근 및 이익공유에 대한 나고야 의정서’ 채택에 따라 각국에서는 다양한 생물자원을 확보하기 위한 전략을 수립·추진하고 있으며, 한국 정부에서도 ‘10대 국가전략생명연구자원’으로 마우스, 미니돼지, 영장류를 선정하여 생명공학 분야 연구개발 촉진을 위한 전략자원으로 관리하고 있습니다.

그 외 실험동물 공급 산업의 특성을 요약하면 다음과 같습니다.

● 동물 종에 대한 원천 소유권 확보가 중요한 사업

● 사육 환경 및 시설 인프라가 확보되어야 하는 사업

● 정부 규제 및 인증 기준에 적합한 SOP를 갖춰야 하는 사업

● 고객 맞춤형 주문자 생산방식에 적합한 사업

● 형질전환 모델 개발을 통해 다양한 제품을 확보해야 하는 사업

(나) in vitro 시험소재 사업

전 세계적으로 인구의 고령화가 심화되고 각종 만성질환이 증가하면서 글로벌 의약품 시장은 빠르게 성장하고 있습니다. 이에 발맞춰 세계 각국의 제약회사들은 새로운 성장 동력으로 바이오의약품 산업에 집중하고 있습니다. 의약품의 개발 단계 중 비임상시험 단계에서는 다양한 생체 외(in vitro) 시험과 실험동물을 이용한 생체 내(in vivo) 시험이 수행되고 있으며, 세포 모델, 3D 배양모델, 동물 모델 등 시험모델의 개발에 대한 시장 요구가 증가하고 있는 추세입니다.

신약개발 단계별 다양한 평가 예시 >

신약 개발단계	주요 목적	주요 평가항목

작용점 발굴	약물의 작용점 연구	- Biosciences, KO/TG 동물모델, Clinico-pathology

기능/약효
스크리닝	치료 약물의
효능 평가	- in vitro/in vivo test, 질환모델 활용시험,
약물동태시험 등

독성 스크리닝 및 GLP 독성자료	약물의
안전성 평가	- 일반독성 : 단회/반복투여 독성시험, 발암성 시험
- 특수독성 : 유전독성시험, 생식발생시험, 광독성시험, 면역독성시험, 신경독성시험
- 약리/동태 독성 : ADME, 독성약리시험

임상시험	약물의 임상평가	- 임상약리학(시험 설계), Global Standardization

최근, 다국적 글로벌 제약사들을 중심으로 시장 선점 및 매출 성장률 확보를 위한 신약 파이프라인 개발에 대규모 R 비용을 투입하고 있으며, 인간의 희생을 최소화하기 위하여 실험동물에서의 유효성 및 독성에 대한 시험이 수행되고 있습니다. 그러나 기존의 생체 내(in vivo) 동물 모델은 비용 및 시간적 소모가 클 뿐만 아니라 점차적으로 동물 대체 시험법의 필요성이 부각되고 있으며, 이에 생체 외(in vitro) 모델의 중요성이 커지고 있습니다.

줄기세포 연구 및 3차원 배양기술이 비약적으로 발전하면서 인간 줄기세포를 특정 세포들로 분화시키고 이를 3차원적으로 배양하여 체내 장기와 유사한 모사시스템(오가노이드, 장기 칩 등)을 만들어 비임상시험에 활용하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 이와 함께 항체의약품, 세포·유전자치료제 등 바이오의약품 개발이 제약 산업의 새로운 트렌드로 부상하고 있는 바 바이오의약품 개발에서 필수적 요소인 세포기반 분석 시험법의 활용은 점차 확대될 것으로 전망됩니다.

그 외 in vitro 시험 소재 산업의 특성을 요약하면 다음과 같습니다.

● 제약 및 CRO(임상시험수탁기관) 관련 산업 트렌드에 영향을 받는 산업

● 신약개발 지원을 위한 각국 정부의 투자의지로 수요의 증가가 기대되는 산업

● 검증된 생산 인프라 및 품질관리 체계를 확보해야 하는 산업

● 첨단 연구도구 및 기술로 시장 환경이 개선되고 있는 산업

(다) 비임상 위탁연구용역 사업

최근, 글로벌 제약사들이 바이오의약품의 미래 가치에 주목하면서 높은 개발 및 생산 난이도에 대한 신약개발 비용 부담과 리스크 공유를 위해 초기 후보물질 발굴부터 CRO(위탁연구), CDMO(위탁개발생산) 등 아웃소싱을 통한 업체들과의 파트너십이 강조되고 있습니다.

비임상 위탁연구용역 사업은 다양한 생리의학적 경험과 기술 노하우에 기반한 지식기반 사업이며, 신약 개발단계에서 동물 임상시험의 결과를 통해 임상시험으로 진입할 수 있는 중요한 역할을 맡고 있습니다. 동물 종에 대한 특성을 면밀히 분석하고 인체에 적용할 수 있는 기준의 약물 용량, 투여 주기 등을 설정하여 독성평가, 유효성평가 등을 검증하기 위한 위탁연구용역을 수행합니다.

제약 바이오 분야의 CRO시장이 가파른 성장세를 유지하고 있는 가운데, 일상에서 사용하는 제품의 안전성, 안전한 먹거리, 건강기능식품 등에 대한 관심의 증가로 이에 대한 안전성 및 효능을 면밀하게 검증하는 시장의 수요도 점차 증가하고 있습니다. 특히, 국내에서는 신규화학물질 또는 연간 1톤이상 제조 및 수입되는 기존 화학물질에 대한 유해성 심사 의무화를 중점으로 한 화평법의 시행으로 화학물질의 등록을 위해서는 비임상 시험을 수행해야하는 등의 수요 증가 요인이 충족되고 있는 추세입니다.

그 외 비임상 위탁연구용역 산업의 특성을 요약하면 다음과 같습니다.

● 신약 개발사의 재정적·상업적 제약으로 인한 아웃소싱이 점차 촉진되고 있는 산업

● 안정성 및 유효성 검증의 필수시험으로 그 역할이 점차 확대되고 있는 산업

● 시험 항목에 특화된 시험법 및 프로토콜의 표준화가 요구되는 산업

● 전문성이 있는 인재 및 시설 인프라 확보가 필수적인 산업

(라) 재생의료용 이종이식 사업

이종이식 산업은 세계적으로 연구가 활발하게 진행되고 있는 신생 사업 분야입니다. 국제적인 기준과 국가별 규제를 충족하여 상업화가 진행될 경우 동물유래 이종장기를 기반으로 기계식·전자식 인공장기 시장을 대체할 수 있을 것으로 예측되고 있습니다.

전 세계적으로 장기이식 대기자 수는 매년 증가하고 있는 반면 장기공급은 지극히 제한적입니다. GODT 및 세계보건기구(WHO)의 통계 자료에 따르면 2023년 전 세계적으로 고형장기 이식은 연간 17만 건이 진행되었으나 장기이식 수요 충족률은 10% 미만으로 추정하고 있습니다.

한편, 국내의 경우 국립장기조직혈액관리원의 통계연보(2024.10월)에 따르면 2023년 기준 장기이식대기자 수는 5만 2천여 명으로 2019년 4만 여 명 대비 약 29% 증가한 반면 장기이식 건수는 5,929건으로 약 11% 정도만 충족하고 있는 실정입니다. 장기이식 대기자의 평균 대기시간은 2,115일(약 5.8년)로, 장기수급 부족 현상은 심화될 것으로 예측되고 있습니다.

국내 이종이식 산업의 경우에도 국가 기관 및 단체를 중심으로 기초 연구가 진행 중에 있습니다. 농촌진흥청과 국립축산과학원에서는 2000년대 말부터 이종이식에 적합한 미니돼지(지노, 믿음이, 사랑이 등)를 연구 개발 중이며, 서울대학교 중심의 2단계 바이오이종장기개발사업단에서는 세계 기준의 동물시험 기준을 만족하고 임상시험을 진행하기 위한 정부기관과 조율 중에 있습니다. 민간기업의 경우 옵티팜 등이 돼지를 이용한 이종이식 분야에 참여 중입니다.

이종이식 기술의 실질적인 사업화를 위해서는 인간의 생체시스템에 대한 이해를 기반으로 이종세포 및 이종장기의 개발과 이식된 장기의 인체 내 생착을 유도하는 기술의 확보가 선행되어야 합니다. 나아가 유전자 편집기술을 이용하여 인간에 가까운 유전구조를 갖는 형질전환 동물을 생산하는 기술과 이식용 장기로 제품화될 때까지 무균돼지 생산시스템, 바이오장기 생산동물 관리기술 등 철저한 환경모니터링 시스템이 필요합니다. 또한, 인체에 이식 후 환자의 면역거부 반응을 극복할 수 있는 면역억제제 기술 등의 안전성 확보를 위한 지속적인 연구가 수반되어야 할 것입니다.

그 외 재생의료용 이종이식 산업의 특성을 요약하면 다음과 같습니다.

● 형질전환 기술을 통한 원료 동물 생산기술의 확보가 핵심인 사업

● 원료동물에 대한 철저한 품질관리가 필요한 산업

● 국가 및 정부 규제의 제약을 많이 받는 사업

● 의약품(세포치료제)에 준하는 원료·생산시설·품질관리가 요구되는 산업

● 장기간의 연구개발과 투자가 소요되는 산업

나. 회사의 현황(1) 회사의 개요

당사는 국산 의료·실험용 미니돼지를 이용하여 제약 및 바이오 분야의 연구 개발을 위한 다양한 솔루션을 제공함으로써 인류의 건강 증진 및 수명 연장에 기여하고자 합니다. 2001년 창업 이래 불모지였던 의료·실험용 미니돼지의 국산화를 주도하여 국산 미니돼지 종 개발과 대량 생산기술을 확보했으며, 그 결실로 2015년 국제연합 식량농업기구(FAO) 가축다양성정보시스템(DAD-IS)에 미니돼지 종인 MICROPIG를 등재하는 성과를 이뤄냈습니다.

또한, 국제 표준의 고품질 MICROPIG를 기반으로 in vivo(생체 내) 실험용 동물 공급, in vitro(생체 외) 시험 소재의 개발, 위탁연구용역 사업을 영위하고 있으며, MICROPIG 기반의 다양한 형질전환 동물 모델 개발을 통해 신약 검증의 고도화, 재생의료용 원료 물질 및 이종세포 치료제의 연구에 초점을 맞추어 사업을 준비해 나가고 있습니다.

(2) 회사의 성장과정

기간	주요 성장전략	주요 활동

2001~
2015	MICROPIG 및
기반시설 확보	○ 소형 미니돼지 개체 확보 및 종축
○ MICROPIG의 연구환경 검증 (유효성시험, 논문 발표 등)
○ UN산하 FAO에 MICROPIG 종 등록 (2015년)
○ MICROPIG 사육관리 SOP 구축

2016~
2023	연구과제 수행
및 원천기술 확보	○ 병성균 제어 사육시설 SOP 구축 → SPF MICROPIG 양산
○ Primary Cell 분리기술 개발 → 양산 설비 및 생산공정 개발
○ 바이오산업 실험환경 분야에서 연구시험용 소재 상업화
- Primary Cell / Bio Membrane (in vitro)
- MICROPIG (in vivo)

2024~	MICROPIG 항암제 유효성평가 모델 구축
및 재생의료용 사업모델 전개	○ 신약 연구개발에 최적화된 R 솔루션
- 항암 유효성평가모델(면역저하 MICROPIG)
- Primary Cell 분리 및 분석 기술 고도화
- 의약품/의료기기 독성/유효성 평가 인프라
(유전체 분석, 단일세포 분석, 조직학적 분석)
○ 안전성이 확보된 재생의료용 모델 개발
- 이종이식용 MICROPIG 모델 개발
○ MICROPIG 기반의 신약 후보물질
디스커버리(스크리닝) 연구 추진

(3) Business Strategy

- MICROPIG를 활용한 바이오산업 연구 패러다임의 변화(Paradigm Shift)를 추구

연구시험용 바이오 소재
(Primary Cell, 인공피부)	- 세포 등을 이용한 생체 외 스크리닝을 통해 약물탐색 및 후보물질
선정에 투입되는 시간과 비용을 절감하고자 하는 시장 요구 증가
· in vitro 시험 : cell-base assay, 독성시험, 대사·약리시험 등
- 실험동물 사용 수의 감소에 기여 : 동물대체시험 트렌드에 부합
→ MICROPIG 1마리로 마우스 약 2천마리 대체 효과 (Cell 기준)

비임상 연구용역 서비스	- MICROPIG 기반의 독보적인 One-stop 전임상 연구 시스템 구축
· 연구시험용 바이오 소재를 활용한 in vitro ~ in vivo 시험 가능
· 전량 수입에 의존하는 설치류 중심의 전임상 CRO 시장의 대안
- 다양한 동물모델 개발로 효과적인 검증 솔루션 제공
· 면역저하 유도모델로 암연구분야 선도
· 질환모델, 유효성 평가모델 등 고객 맞춤형 동물모델

재생의료용
Bio Resource의 상업화	- MICROPIG 유래 원료의 안전성 강화를 위한 형질전환 기술 연구
· 유전자 편집을 통한 Safety 모델 개발
- 재생의료용 Medical Device의 상용화
· 인체적합성 바이오소재를 활용한 의료용 디바이스로 사업화 전개

(4) 조직도(5) 회사의 경쟁력

(가) MICROPIG 표준화 및 종축 기술

당사는 MICROPIG의 종축과 안정적인 생산 기반 구축을 위한 지속적인 연구를 통해 의료용 미니돼지의 국산화를 주도하고 있으며, 안정적인 대량생산 체제를 갖추고 있습니다.

미니돼지 종인 MICROPIG는 과학적인 종축개량 기술을 적용하여 의학 연구 및 실험동물용으로 더욱 쉽게 사용할 수 있도록 소형화시켜 2015년 국산 품종으로 국제기구인 UN FAO에 등록했습니다. 당사는 2005년부터 확보된 미니돼지를 기반으로 대규모 집단을 조성하고, 의학 모델 및 실험동물로서 부합한 개체를 생산하기 위해 기존 미니돼지의 장점들을 부각시켜 15여년간 자체적으로 형질 개량을 실시했습니다. 각 개체의 경제 형질(개체의 생산성, 성장, 번식 등), 유전 형질(체장, 체고, 체중, 산차수, 모색, 유두 수 등) 등의 다양한 자료를 수집하고, 개체의 능력검정에 필요한 data를 선발하여, SAS(Statistical analysis system) 통계분석 프로그램으로 각 형질 및 관련 특성에 대한 통계 값의 분석을 통해 MICROPIG를 양산 가능한 체제를 구축하였습니다.

APURES의 MICROPIG 종축 및 인프라의 고도화 과정 >

단계	주요 사업 내용

STEP1	돼지의 소형화를 통한 MICROPIG 개발	- 일반 양돈돼지 몸무게는 200~250kg에 육박
- MICROPIG는 소형화되어 15~50kg으로 확립
- 인간과 유사한 해부생리학적 구조로 바이오 전략자원으로 평가

STEP2	UN산하 FAO DAD-IS 종 등록을 통한 국제 소유권 확보	- 2010년 생물다양성협약 총회에서 나고야 의정서 채택 후, 생물자원의 주권이 대폭 강화
- 15년간 미니돼지 소형화 및 유전형질 표준화에 집중
- 2015년 FAO에 종 등록으로 세계 최초 연구용 미니돼지의 국제적 소유권 확보

STEP3	SPF/DPF 병원균 제어 시설 인프라 확립	- ‘무균돼지’로 알려진 SPF 동물 사육 인프라 구축
- 연구시험용 소재로 활용하기 위해서는 병원균 제어가 필수
- 바이오소재 원료로 사용하는데 요구되는 안전성 확보에 특화

STEP4	유전자편집 기술을 활용한 형질전환 MICROPIG 확보	- 2017년 CRISPR-Cas9을 활용한 유전자편집기술 라이선스 확보
- SCID(중증복합면역결핍)모델 및 8대 중증질환 연구에 특화
- Safety 모델 : 안전성 높은 바이오 원료 기술 고도화

STEP5	국내 선도 연구그룹 / 기업과 기술제휴를 통한 사업모델 확장	- 한국생명공학연구원과 SCID 형질전환 기술 공동연구
- 국립축산과학원과 Gal-T K/O 형질전환 기술 공동연구
- 제넨바이오와 이종 장기이식 플랫폼 공동 연구개발

최근 다양한 생명공학 연구 분야에서 실험동물 사용이 확대됨에 따라 실험에 적합한 실험동물에 대한 시장의 요구도 증가하고 있습니다. 당사는 고객 선택의 폭을 넓히기 위해 MICROPIG의 크기와 체중 등 개체 간 유전적 형질 분석에 기반하여 동물실험 분야에서 가장 보편적으로 사용할 수 있는 M Type(Medium Type, 24개월 평균 체중 50kg 이하)과 T Type(Tiny type, 24개월 평균 체중 30~40kg)으로 개량하는데 성공하였고, 이 외에도 ET Type(Extra tiny Type) 및 L Type(Large Type)으로의 개량을 진행하고 있습니다.

(나) SPF MICROPIG 생산 및 관리기술

미니돼지를 형질전환 모델로 개발하거나 의료용 또는 신약 비임상 실험용으로 사용하기 위해서는 SPF 특성(특정균 부재, Specific Pathogen Free)을 만족해야 합니다. SPF 동물을 생산하기 위해서는 모돈의 혈액 등으로부터 각종 병성이 자돈을 오염시킬 수 있기 때문에 자궁적출술(hysterectomy)을 시행하고 전용 아이솔레이터(isolator, 격리장치), 무균실 등의 첨단설비를 활용해 특정 병원성 미생물로부터 감염되지 않은 SPF MICROPIG를 확보할 수 있습니다.

또한, SPF MICROPIG 사육관리를 위해서는 외부 오염원을 근본적으로 차단할 수 있도록 공기, 온도, 습도가 제어되고 이동 동선(작업자, 동물, 물품, 폐기물)이 명확히 구분되어 청정구역의 효과적 운영을 위해 통제되어야 합니다. 당사는 외부의 오염원과 내부 사육시설에서 발생할 수 있는 오염원을 근본적으로 차단할 수 있는 설비를 갖추고, 이를 효과적으로 운용할 수 있는 동선을 설계함으로써 SPF MICROPIG의 양산관리 체제를 확보하였습니다. 이러한 기술을 기반으로 안정적인 사육 관리 시스템을 운영하고 있으며, 축적된 운영 경험을 바탕으로 2017년 식약처로부터 미니돼지로는 최초로 우수실험동물생산시설 인증을 획득하였습니다.

당사는 500두 이상의 MICROPIG를 사육할 수 있는 양산센터를 확보하고 있으며, 분기별로 외부기관을 통한 병성검사를 수행하여 사육시설 내 개체들의 관리 상태를 점검함으로서, SPF급 MICROPIG 품질 유지에 만전을 기하고 있습니다.

(다) MICROPIG 유래 시험용 소재 제품화기술

미니돼지는 사람과 유전학적으로 유사성이 높아 신약 및 의료기기 개발을 위한 비임상 연구에 활용가치가 우수하여 약물 탐색실험, 작용기전 등 다양한 연구 분야에서 중요한 실험동물로 사용되고 있으며, 많은 논문을 통해서도 미니돼지의 생체 리소스는 인간과 유사점이 증명되고 있습니다.

당사가 개발한 ‘FCM’은 사람의 피부조직과 유사한 미니돼지의 피부조직을 가공하여 제품화했으며, 경피독성 시험, 피부흡수성 시험 등 피부를 통한 약물 전달시험 연구에 활용되고 있습니다. 자체적으로 개발한 제품화 및 생산 공정은 “초소형 돼지의 피부획득방법 및 장치(‘18년)”로 특허가 등록되었습니다.

또한, MICROPIG 유래 in vitro 시험용 Porcine Primary Cell의 제품화 기술을 확보하고 있으며, SPF MICROPIG의 장기 또는 조직으로부터 간세포(hepatocyte), 뇌세포, 피부세포 등을 분리 추출하여 표준화된 제품의 제조를 위한 공정 개발이 진행 중입니다.

한편, 최근 FDA에서는 유전자 변형으로 개발된 돼지(GalSafe)를 식품 및 의료용으로 사용을 허가하여 장기적으로 시장의 수요가 증가할 것으로 판단하고 있습니다. 원료의약품 시장에서는 돼지 유래 리소스를 활용하여 약 20여 종의 원료물질이 의약품에 사용되고 있습니다.

이에 회사는 유전적, 생리학적으로 인체와 유사한 특성을 보유하고 있는 미니돼지 유래 Bio Material을 이용한 의료용 원료물질을 개발하고, 나아가 안전성이 보장된 형질전환 MICROPIG를 활용하여 의약품, 의료기기 및 화장품 등 다양한 분야에 전방위적으로 사용될 수 있도록 계획하고 있습니다.

(라) 유전자편집 기술을 활용한 첨단동물모델 개발기술

미니돼지를 신약개발용 동물실험, 재생의료용 소재로 활용하기 위해서는 유전자편집기술을 이용한 형질전환 동물을 개발(체세포 핵치환 기술을 이용)하여 고객에게 공급해야 합니다.

당사는 유전자 편집기술(CRISPR-Cas9)을 이용한 형질전환 실험동물 개발에 대한 실용화기술을 확보하고 있습니다. 미니돼지가 질환모델 개발 및 유효성 검증, 이종장기 이식 등의 분야에 활용되기 위해서는 형질전환 과정을 거친 모델 동물의 개발이 필수적이며, 이를통해 연구 활용가치를 보다 확장시킬 수 있습니다. 항암제 등 신약의 유효성 평가에 사용할 수 있도록 면역기능을 억제시킨 SCID MICROPIG, 이종이식 연구를 위해 돼지의 알파갈유전자를 제거한 안전성이 확보된 모델 등을 개발하고 있으며, 장기적으로 알츠하이머 치매, 파킨슨병 등의 뇌 질환 모델과 당뇨 모델 등의 개발을 준비하고 있습니다.