[메디게이트뉴스 서민지 기자] 코로나19 mRNA 백신 개발과 생산에 있어 다양한 공정별 기술 특허가 출원된 가운데, 한국은 미국, 유럽 등 선진국 대비 특허 점유율이 적어 글로벌 생산기지로의 활용 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다.

한국에서 적용된 특허는 모더나의 N1-메틸슈도유리딘 변형핵산 기술과 치료제 세포 내 전달을 위한 화합물 및 조성물, 화이자·바이오앤텍의 RNA 안정화를 위한 3’UTR 서열, 셀룰로스 정제방법 등이 있으며, 국내 생산과 개발을 원하는 기업들은 해당 라이선스를 취득·구매하거나 이를 회피하는 새로운 기술을 개발해야 한다.

특허청은 지난 29일 백신·치료제·원부자재 기업 지원 설명회에서 백신 개발 연구자들의 이해를 돕기 위한 mRNA 백신 관련 특허 분석 연구 결과를 공개하고 이같이 밝혔다.
 

코로나19 mRNA 백신의 권역별 특허출원 동향을 보면, 미국의 점유율이 72%로 가장 높았고 유럽 65%, 캐나다 43%, 호주 39%, 일본 37%, 중국 30% 순이었으며 한국은 17%로 매우 낮은 수준에 속했다.

mRNA 공정은 크게 ▲항원 최적화와 ▲mRNA 합성 및 변형, ▲분리 정제, ▲mRNA-LNP 등으로 나뉜다. 

특허청이 mRNA 백신과 관련된 주요 특허 패밀리 691건과 주요 논문을 분석한 결과, 항원최적화 단계에서는 ▲미국(U.S.A)이 코로나바이러스 스파이크 단백질 융합 전단계(pre-fusion) 안정화 돌연변이에 대한 특허를 보유하고 있으며, ▲큐어백은 GC 함량 최적화, 5’UTR, 3’UTR, ORF 구성을 통한 mRNA 번역 촉진에 대한 특허가 있다. ▲모더나는 GC 풍부, 비율 한정, 5'UTR 기술 특허를 보유하고 있으며, ▲바이오앤텍(화이자)은 A30-linker-A70 구조와 3’ UTR(AES&12S RNA) 서열, mRNA 발현 증진 효과 등의 특허를 보유하고 있다. 이중 바이오앤텍의 3’ UTR 서열, mRNA 발현 증진 효과 특허는 국내에도 출원돼 있다.

mRNA 합성 및 변형 단계는 변형핵산과 뉴클레오티드, 캡핑, 효소 등에 대한 특허 기술이 있으며, 특히 면역반응은 감소하면서 단백질 생산은 증가시키는 변형핵산 관련 특허를 주의해야 한다.

해당 단계에서 유펜(UPENN)은 ▲슈도유리딘(Pseudouridine)을 이용해 RNA에 대한 면역반응을 감소시키는 기술과 ▲변형핵산을 이용해 IVT로 RNA를 생산한 후 정제해 시험관내에서 재조합 단백질 발현을 위해 사용되는 기술 등의 특허를 보유하고 있으며, 변형핵산 관련 특허는 국내에도 적용된다. 모더나는 N1-메틸슈도유리딘(methylpseudouridine)을 포함한 RNA와 이를 이용해 RNA에 대한 면역반응을 감소시키고 발현을 증가시키는 기술, 각 변형 핵산별 단백질 생성률 등에 대한 3개의 특허가 있다. 이중 N1-메틸슈도유리딘을 이용한 핵산별 단백질 생성률에 관한 특허는 국내에도 적용된다.

분리정제 단계에서는 모더나가 Oligo dT 이용 정제와 AEX(Anion exchange), HPLC, 수산화인회석(hydroxyapatite) 컬럼, Rnase III 고정 컬럼 이용 등 7개 특허가 있으며, 바이오앤텍은 셀룰로스(Cellulose) 이용정제, UPENN과 큐어백은 각각 HPLC 정제 방법에 대한 특허를 보유하고 있다. 이중 국내에는 바이오앤텍과 큐어백 특허가 출원돼 있다.

지질나노입자(LNP) 단계는 성분(특히 양이온성 지질, PEG-지질), 조성비, 제조방법 등이 특허 관련 기술에 속한다. 해당 단계에서 아뷰터스는 'Cationic lipid/phospholipid/cholesterol/conjugated lipid=50-65:4-10:30-40:0.5-2 mol %' 특허를 보유하고 있으며, 아퀴타스는 lipid 관련 ALC-0159, Cationic lipid 관련(ALC-0315), LNP 제형·Cationic lipid가 40-50 mol% 등 3건의 특허가 있다. 모더나는 Cationic lipid·PEG-Lipid 관련 특허와 SM-102 포함 제형 특허가 있으며 이는 국내에도 적용된다. 아퀴타스·큐어백은 ALC-0159·ALC-0315 등 LNP 제형 특허가 있고 이 역시 국내에도 출원돼 있다.

또한 UPenn은 '유사 유리딘을 사용하여 면역원성 감소시키는 방법'에 대해 13건의 미국 특허를 등록했으며, 국내에는 2건이 진입해 있다. 모더나, 바이오앤텍 등은 UPenn으로부터 권리이전 받은 Cellscript와 해당 특허에 대한 라이선스를 체결했다. 

아뷰터스(Arbutus)는 '양이온성 지질을 포함하는 핵산-지질입자 조성물' 관련한 다수의 미국 특허를 보유하고 있으며, 화이자(바이오앤텍)는 아뷰터스와 로이반트 합작 회사인 제네반트와 관련 기술에 대한 라이선스 체결했다. 반면 모더나는 재실시권(sublicense)이 없는 Acuitas와 기 체결한 라이선스로 아뷰터스와 특허분쟁 중에 있다.

특허청이 라이선스 현황을 분석한 결과 미국 NIH(NIAID)는 pre-fusion 코로나바이러스 스파이크 단백질 특허에 대해 바이오앤텍, 사노피, GSK 등과 라이선스 체결했다. 해당 특허는 국제 특허와 미국, 유럽 등에 출원됐으나 국내에는 진입하지 않았다.

특허청은 "코로나19백신의 항원 최적화에는 스파이크(S) 단백질의 융합 전단계(pre-fusion) 구조 관련 NIH 특허, mRNA 합성 및 변형단계에서는 U.Penn의 변형 핵산, TriLink의 5’-capping 관련 특허, mRNA-LNP(지질나노입자) 제조에는 모더나의 경우 아뷰터스, 화이자의 경우 아퀴타스 특허가 중요한 것으로 분석됐다"면서 "국내 생산과 수출을 위해서는 NIH, U.Penn, 아뷰터스, 아퀴타스 특허의 라이선스를 취득하고 5’Cap 제품 구매 전략을 취해야 한다. 그렇지 않으면 이들 특허를 회피할 수 있는 자체 기술의 개발이 필요하다"고 설명했다.

특허청은 "한국이 mRNA 백신의 글로벌 백신 생산기지로서 지재권 분쟁 위험도가 비교적 낮은 편"이라며 "코로나19 특화 mRNA 백신의 경우, 특허출원 공개 및 등록 청구범위 확정시까지 상당한 시간이 소요되기 때문에 관련 출원의 공개, 국내 진입여부, 심사진행상황에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다"고 강조했다.
 

현재 mRNA 백신 관련 지재권 분쟁도 활발히 이뤄지고 있다. 모더나는 아뷰터스의 LNP 특허와 큐어백의 RNA 정제 특허에 대해 미국에서 4건, 유럽에서 1건의 분쟁이 발생했다. 이중 US 9404127, US 9364435, EP 2279254 등은 모더나가 승소했지만 US 8058069 특허의 LNP 특허는 모더나가 패소해 상고를 진행 중이다.

또한 모더나가 RNA 합성 기술(N1-메틸슈도U) 특허와 관련해 바이오엔텍과 사노피을 상대로 유럽에서 소송을 제기했으며, 이에 대해 청구인 측인 이의신청을 진행하고 있다. 해당 기술은 미국, 유럽, 일본은 물론 한국에도 적용돼 있다.

큐어백은 병용투여, 제형, 복수의 mRNA 생산 관련 특허에 대해 유럽 등에서 바이오앤텍(화이자)를 상대로 4건의 특허 분쟁을 제기했다. 또한 모더나와 머크, 이뮤노테라피스 등을 상대로도 특허 분쟁을 진행 중이다.

한편 특허청은 코로나19 백신 관련 우선심사제도를 마련, 이를 시행 중이라고 밝혔다.

우선심사제도는 공공의 이익 및 출원인의 이익 보호를 고려, 긴급처리가 필요한 출원을 우선적으로
심사해 조기에 권리화가 가능하도록 지원하는 제도다. 일반 심사는 평균 13.7개월이 소요되는 반면 우선심사를 적용시 2개월 가량이 걸린다.

현재 특허청은 특허법 시행령 제9조제2항제2호(재난으로 인한 긴급한 상황에 대응하기 위해 특허청장이 우선심사 신청 기간을 정해 공고한 대상에 해당하는 특허출원)에 따라 코로나19 백신 신기술 관련 특허출원을 우선심사 대상으로 지정했다. 

우선심사 대상은 코로나19 백신에 관련된 국가연구개발사업의 결과물에 관한 출원, 국내에서 코로나19 백신을 생산하거나 생산을 준비 중인 기업의 코로나19 백신 생산기술과 관련된 출원 등이다. 신청을 원하면 우선심사신청서와 함께 국가연구개발과제의 경우 협약서, 연구개발계획서 등을 첨부해야 하며, 국내 생산 기업은 공장등록증명서, 임상 또는 허가 절차가 진행중임을 확인할 수 있는 서류(식약처 홈페이지 확인), 위탁생산계약서 사본 등을 증빙서류로 제출해야 한다.