성공하는 IP-R&D전략 - 레이저를 이용한 황반변성치료 및 지식재산권 현황
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황반변성이란?
최근 모 유명 연예인이 한 토크쇼에서 자신이 황반변성 질환을 앓고 있어 치료를 받고 있다고 밝힘으로써 많은 사람들이 그 병에 관하여 관심을 가지게 된 적이 있다.
녹내장, 당뇨병성망막증 등과 함께 3대 실명 원인 질환의 하나인 황반변성이 급증하고 있지만 일반인 10명 가운데 9명은 이를 모르고 있을 정도로(한국망막학회가 실시한 2014년도 인식도 조사) 잘 알려지지 않은 안과 질환이어서 이를 환기시키는 효과가 있었다.
황반변성 환자들의 다수를 이루는 노인성 황반변성의 국내 유병률은 지난해 기준 약 10%(121만 명)에 이를 정도로 심각한 안과 질병 중 하나이다.
황반변성은 말 그대로 그림 1 에 표현되어 있는 ‘황반(Macular)’에 문제가 생겨 변성이 일어나는 질환이다. 황반은 우리 눈 구조상 맨 뒤쪽, 망막 중에서도 정중앙 부위로 붉은색을 띠고 있는 부위이다.
글씨나 정교한 이미지를 볼 때 90% 이상이 황반 작용에 의한 것이고 그 황반에 문제가 생기는 것이 황반변성이다. 황반변성 환자들은 그림 2 처럼 글자나 모양이 뭉개져 보이거나 비뚤어져 보이는 변시증을 겪게 된다.
직선도 휘어져 보일 수 있다. 시간이 지날수록 시력은 감퇴한다. 문제는 이 같은 증상을 초기에 잘 느끼지 못할 수도 있다는 점이다. 특히 눈 한쪽에만 황반변성이 일어날 경우 더욱 증상을 자각하지 못할 수 있다.
황반변성의 종류
(1) 원인에 따른 분류
근본적인 원인은 명확하게 밝혀진 바가 없으나, 모세혈관에 문제가 생기면서 산소가 안정적으로 공급되지 못해 망막과 맥락막에 비정상적인 혈관이 생성되고, 이 혈관에서 누출된 액체 등이 시력저하를 유발하는 것으로 추정하고 있다.
황반변성은 개략적인 원인에 따라 크게 3가지가 있다.
첫째, 나이가 들면서 망막에 노화현상으로서 나타나는 노인성 황반변성(AMD, Age Relate Macular Degeneration)과 나이를 불문하고 고도근시의 영향으로 나타나는 근시성 황반변성이 있다.
이 근시성 황반변성은 근시로 인해 눈이 지속적으로 길어지면서 황반의 망막, 맥락막과 색소상피가 얇아지고 위축되며 주로 30대 이후에 발생한다.
둘째, 당뇨성 황반부종(DME, Diabetic Macular Edema)으로서, 당뇨로 인해 말초혈관의 순환장애와 혈관벽의 이상이 생김으로서 소혈루, 점상출혈, 삼출등의 침착 등이 나타나는 비증식성 망막증이 있다.
당뇨로 인한 혈관장애가 계속되면 망막에 산소·영양 결핍 부위가 생기게 되고, 이러한 결핍부위로 산소와 영양을 공급하기 위해 새로운 혈관을 생성하게 되는데 이 신생혈관은 정상적인 혈관이 아니므로 자꾸 터지고 출혈이 발생되어 망막에 고이게 된다.
셋째, 중심장액성 망막증(CSC/R, Central Serous (Corion) Retinopathy)으로서, 망막 및 맥락막의 후극부에 장액성 액체가 축적되어 황반부에 장액성 망막분리가 발생하는 증상을 말하며, 20~50대 남성이 주로 걸리는 것으로 나타났으나 그 발병원인은 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 위 세 가지 중에서 노인성 황반변성이 가장 문제가 된다.
(2) 병 진행 증상에 따른 분류
노인성 황반변성은 구체적인 병 진행 증상에 따라 다시 두 종류로 나뉜다.
건성과 습성으로 나뉘는데, 둘 중 더 위험한 것이 그림 3 과 같은 습성 황반변성이다.
건성 노인성 황반변성은 시세포가 노화에 의해 파괴되면서 그 찌꺼기가 망막에 쌓이는 것으로 진행이 느리고 급격한 시력저하는 적다.
반면에 습성 노인성 황반변성은 황반에 좋지 않은 혈관(신생혈관)이 발생하여 혈액 내 체액성분과 혈액 자체가 누출이 되어 급격하고 심각한 시력저하를 유발하게 된다.
습성 노인성 황반변성 환자는 전체 황반변성환자의 10% 정도지만, 시력장애는 훨씬 더 빠르고 심각하게 나타난다.
그림 3 은 시세포 아랫부분에 발생한 신행혈관에서 출혈이 일어난 모습으로, 이로 인해 시력이 급속하게 저하되고 시세포가 손상을 입어 최악의 경우 실명에 이르게 된다.
그림 4 를 보면 망막에서 노랗게 보이는 부위가 있는데, 시세포가 죽어 찌꺼기가 쌓이는 부분으로 지저분한 점처럼 보이는 것을 알 수 있다.
이러한 건성 노인성 황반변성은 황반에 있는 시세포가 서서히 파괴되기 때문에 시간이 지날수록 기능이 떨어지고 중심부 시력이 감소하여 사물이 그림 2 처럼 보이게 된다.
황반변성의 진단
정밀진단은 병원을 찾아 전문의의 도움을 받아야 하겠지만, 간단하게 그림 5 와 같은 앰슬러씨 격자모양을 통하여 자가진단을 할 수 있다.
그 방법을 살펴보면, 밝은 조명에서 쓰던 안경이나 콘택트렌즈를 착용한 상태로 주시한 후, 한쪽 눈을 가리고 30cm 정도 Management거리에서 격자의 둥근 점을 바라본다.
그리고 중심의 둥근 점에 시선을 고정시킨 후 선들이 어떻게 보이는지 본다. 반대편 눈도 똑같은 방법으로 검사해 본다.
그 결과, 그림 6 처럼 선이 물결모양으로 휘어져 보이거나, 중심의 둥근 점이 잘 보이지 않거나, 선의 중간 부분이 끊어져 보이거나, 한 부분이 뿌옇거나 찌그러져 보인다면 황반변성을 의심해 볼 수 있으므로 즉시 안과 전문의를 찾아 정밀 검사를 받아야 한다.
황반변성의 치료법
현재 노인성 황반변성의 완전한 치료는 힘들지만 약물을 이용한다든지 레이저를 이용한 치료, 온열요법치료, 방사선을 이용한 치료 등 그 진행을 억제하기 위한 방법들이 있는데, 대표적인 두 가지 치료법에 대해서 간략하게 살펴본다.
(1) 약물치료법
습성 황반변성에서 시력저하는 황반부에 생기는 신생혈관과 이로부터 발생하는 출혈, 부종 때문에 생기는데 이는 비정상적으로 증가된 혈관성장인자가 주원인이다.
이를 억제할 수 있는 약물을 눈 내부에 직접 주사하여 이상 혈관의 생성과 체약의 누출을 막는 치료법으로서 대표적인 약물로는 루센티스와 아바스틴이 있다.
(2) 레이저 치료법
레이저광선으로 신생혈관을 파괴하는 레이저 광응고술은, 주변의 정상망막조직까지 같이 손상될 수 있어 제한된 경우에만 사용된다.
또한 광역학 치료방법이 있는데, 광 감작물질을 주사한 뒤에 약한 레이저를 맥락막 신생혈관에 조사하여 신생혈관만을 선택적으로 없애는 방법이다.
이러한 광역학 치료는 시력저하의 속도를 늦추거나 멈추는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다.
또한 SRT(Selective Retina Treatment)라는 레이저 치료법이 있다.
이 SRT는 녹색과 노란색 사이의 선택적 파장을 지니는 치료용 레이저를 생성하여 RPE층(Retinal Pigment Epithelium·망막층)을 선택적으로 겨냥하는 치료법이다.
이 기술이 적용된 제품이 현재 국내의 루트로닉사에 의하여 임상실험이 이루어지고 있다.
황반변성 치료 시장 및 특허동향
시장조사전문기관인 프로스트 앤 설리반이 발간한 시장보고서를 보면, 그림 7 에 나타나 있듯이 2010년도에 전 세계적으로 1억 3천만명 정도의 황반변성 환자 중에서 노인성 황반변성 환자는 3천만 명이고 당뇨성 황반변성 환자가 1억 명 정도이지만, 2030년도에는 그 숫자가 각각 4천8백만 명과 1억 5천만 명 정도로 예측하고 있다.
이렇게 많은 환자가 발생하였고 또 발생할 것으로 추정되어 그 치료시장이 방대해지고 있다.
그림 8 에 표현한 것처럼 대표적인 노인성과 당뇨성 황반변성 치료를 위한 의약품시장은 2011년 38억 달러에서 2023년에는 127억 달러가 될 것으로 예측하고 있다.
현재까지 주된 치료법이 루센티스와 같은 의약품에 의한 것이어서, 레이저 치료의 안전성이 입증된다면 많은 부분이 대체될 것으로 예상된다.
왜냐하면 2010년 세계 의료기기 시장의 규모는 약 3,000억 달러에 달하고, 이 중 안과 및 광학장비 시장이 371억 달러 정도이며 연평균 성장률이 35.4%의 가파른 성장세에 있기 때문이다(Medical Data International,Inc.).
의료용 레이저기기 시장은 2012년 기준 약 400억 달러를 상회하며 연평균 15% 정도의 높은 성장률을 보이고 있다.
다만, 의료용 레이저기기 시장에서 안과용 레이저가 차지하는 비중은 매우 작으나, 이는 안과 치료상 안정성 문제로 대부분 약물 치료에 의존하기 때문이다.
그러나 SRT 기술과 같은 레이저 치료기술의 안정성이 확보되면 레이저 치료 시장은 약물치료시장에 비하여 상대적으로 더 크게 성장할 것으로 보인다.
이러한 황반변성 치료를 위한 레이저 기기를 주로 개발하고 생산하는 외국의 기업으로는 Ellex, Nidek, Iridex, Optomedica & Topcon 등이 있으며, 국내에서는 루트로닉이 SRT기술을 적용한 제품을 상용화하려고 준비하고 있는 중이다.
루트로닉의 SRT Laser는 음파와 빛의 산란율 감지를 통해 RPE층에 레이저 치료광이 흡수된 정도를 자동으로 감지하고 제어할 수 있는 ‘옵토-어쿠스틱 시스템’과 ‘리플렉토메트리’ 기술이 적용되어 안정성이 확보될 것으로 예상된다.
그림 9 는 약물로 Drusen을 처리하는 특허를 포함하여 레이저를 이용한 치료 장치 및 방법에 관한 특허출원 동향을 보여준다.
레이저 치료기를 만들기 위한 중요기술 분류별로 나뉘어는 있지만 SRT로 표현된 최상의 그래프는 2000년 들어 관련 출원이 급상승하고 있음을 보여준다.
다만 Smart Treatment라고 표현된 진단기술 분야가 핵심치료기술인 Beam Delivery, 즉 레이저를 환부에 어떻게 조사할 것인가에 관한 기술 분야보다 비중이 높게 출원되는 경향이 있다.
그림 10 을 보면 황반변성 치료를 위한 레이저기기 주요 생산기업의 기술분류별 포트폴리오를 알 수 있다. 그림 9 와 유사한 경향으로, 진단기술 분야에 많은 특허를 가지고 있다.
이 분야에서 앞선 기업인 미국의 Nidek사의 포트폴리오를 보면 Smart Treatment 분야에 가장 많은 특허를 가지고 있으며, 두 번째로는 Beam Delivery 분야이다.
특이한 점은 다른 기업들과는 달리 안전을 담보하기 위한 분야에도 주요 특허를 보유하고 있다는 점이다.
생명과는 직접적인 관련이 없더라도 인체의 아주 중요한 부위인 안구를 다루는 점에서 안전과 관련된 기술은 무한한 시간Management과 노력을 기울여야 할 것이다.
Nidek사가 보유한 특허 포트폴리오는 한 제품을 이루는 다양한 주요 부분에 자신만의 기술을 권리화하는 전형적인 모습을 보여주며, 이렇게 지적재산권을 보유하는 형태는 세계시장에서 살아남아야 하는 국내 기업들로서는 본받아야 할 점으로 여겨진다.
황반변성 치료용 레이저기기의 특허분쟁 대비
세계적인 제약회사인 노바티스는 고혈압치료제와 백혈병치료제의 특허만료에 직면하여 수익원 다각화를 도모하던 중 세계 최대 안과전문기업인 Alcon사를 인수(2011년)하였다.
한편 캐나다 최대 제약회사인 Valeant는 바슈룸을 인수함으로써 안과질환의약품 및 안과수술용 기기사업분야에 뛰어들었다.
글로벌 제약회사들이 제약시장의 성장세가 감소함에 따라 의료장비회사를 합병함으로써 사업다각화를 꾀하고 있는 바, 최근 안과시장 중에서도 가장 관심이 높아지고 있는 노인성 황반변성을 포함한 황반변성치료기기 시장에 진입하는 경우 이제 막 장비를 시장에 내놓게 될 국내 기업들에게는 큰 위협이 될 것이다.
또한 안과장비 회사 간에도 합병이 이루어지고 있고 특히 Topcon의 Optimedica 망막사업 인수는 황반변성 레이저 치료분야의 현실적인 위협이 될 수 있다.
특히 Iridex는 2005년도에 Synergetics를 상대로 특허침해소송을 제기하여 합의에 이른바 있고, 2011년도에는 Alcon사를 상대로 특허침해소송을 제기하였다.
황반변성 레이저 치료분야의 선두주자인 Iridex는 소송불사의 매우 공격적인 성향을 가지는 것을 알 수 있다.
또한 직접 관련된 분야는 아니지만 망막 OCT 펀더스 이미징 진단 분야에서도 특허소송이 존재한다.
이와 같이 본 기술분야는 분쟁의 소지가 아주 높은 분야라고 할 수 있다.
따라서 후발주자인 국내기업들은 위 Iridex를 포함한 여러 선진 기업들의 특허를 면밀하게 검토하여 특허침해 여부를 잘 판단하고 그 대응방안을 마련하여야 할 것이다.
더불어 자신만의 기술을 특화하여 궁극적으로는 특허 포트폴리오를 잘 구축하여야 한다.
그렇게 되어야 국내뿐 아니라 전 세계적으로 사업을 함에 있어서 특허 분쟁에 휘말리게 되더라도 떳떳하게 내 목소리를 낼 수 있는 나만의 진검을 가지게 될 것이다.