PDA 최근 규제 동향 분석: 바이오 공정의 미래를 엿보다

바이오 공정의 최전선에서 일하는 우리에게 규제 동향은 단순히 '따라야 할 규칙'을 넘어, 기술 발전의 방향을 제시하는 나침반과 같습니다. 특히 Parenteral Drug Association(PDA)은 무균 제제 및 바이오의약품 분야에서 글로벌 스탠더드를 선도하며, FDA, EMA 등 주요 규제 기관의 가이드라인과 긴밀하게 협력하고 있습니다. 최근 PDA가 발표하거나 업데이트한 기술 보고서(Technical Report, TR)와 가이드라인은 바이오 공정의 미래에 대한 중요한 통찰을 제공합니다. 이번 글에서는 PDA의 최신 규제 동향을 심층 분석하고, 우리 공정 현장에 어떻게 적용해야 할지 구체적인 방향을 제시하고자 합니다.

1. 무균 공정 기술의 진화와 Aseptic Processing

PDA는 무균 공정(Aseptic Processing) 분야에서 가장 권위 있는 기술 문서를 발행해 왔습니다. 최근의 동향은 단순한 오염 방지를 넘어, 데이터 완전성(Data Integrity), 로봇 자동화, 그리고 첨단 제조 기술(ATMP)의 특성을 반영하고 있습니다.

1.1. TR 22 (Aseptic Process Simulation) 개정의 의미

PDA TR 22는 미디어 필(Media Fill)이라고도 불리는 무균 공정 시뮬레이션의 표준을 제시하는 문서입니다. 최근 개정 논의는 기존의 가이드라인이 가지고 있던 한계를 극복하고, 실제 공정 환경을 더욱 정확하게 반영하는 데 초점을 맞추고 있습니다.

PDA는 특히 첨단 치료제(Advanced Therapy Medicinal Products, ATMPs)와 같이 소규모 배치(small batch) 생산이 일반적인 경우를 고려하여, 기존의 대규모 미디어 필 방식 외에 공정 기반 접근법(Process-based approach)을 강조하고 있습니다.

테이블 1: TR 22 주요 개정 논의 사항

항목	기존 가이드라인의 한계	최근 개정 논의의 방향
배치 크기	대규모 배치 중심의 미디어 필	소규모, 다품종 생산에 맞는 유연한 접근법
미디어	일반적인 TSB(Tryptic Soy Broth)	실제 공정의 특성을 고려한 미디어 선정
인적 개입	인적 개입에 대한 광범위한 평가	로봇 및 자동화 시스템의 신뢰성 평가에 중점
데이터 완전성	수기 기록 중심의 데이터 관리	전자 기록 시스템과 데이터 완전성 보증

실제 사례로, 노바티스(Novartis)와 같은 ATMP 선도 기업들은 PDA의 가이드라인을 기반으로 자동화된 세포 치료제 생산 시스템에 맞춤형 미디어 필 프로토콜을 개발하고 있습니다. 이를 통해 수작업 공정의 오염 위험을 최소화하고, 재현성 있는 데이터를 확보하여 규제 당국의 신뢰를 얻고 있습니다. (출처: PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology, 2024년 5월호)

1.2. 싱글 유즈 시스템(Single-Use Systems)의 확산과 멸균 이슈

바이오 공정에서 싱글 유즈 시스템(Single-Use Systems, SUS)의 도입은 공정 유연성을 높이고 교차 오염 위험을 줄이는 혁신을 가져왔습니다. 그러나 PDA는 SUS의 멸균과 관련된 새로운 가이드라인을 제시하며 주의를 요구하고 있습니다.

주요 내용은 다음과 같습니다.

• 감마선 조사(Gamma Irradiation) 공정의 검증: SUS는 주로 감마선을 이용해 멸균되는데, PDA는 조사량(dose)의 균일성과 재질의 물성 변화를 면밀히 검증할 것을 권고합니다. 특히 고분자 재질이 감마선에 의해 취약해지거나 미세 입자(particulate)를 방출할 가능성을 평가해야 합니다.

• 잔여물 관리: SUS에 사용되는 첨가제(예: 윤활제)나 제조 공정 중 발생하는 잔여물이 완제품에 미치는 영향을 평가해야 합니다. PDA는 생물학적 안전성 평가(Biocompatibility)를 위한 표준 시험법을 제시하고 있습니다.

2. 데이터 완전성(Data Integrity)과 디지털 전환

최근 몇 년간 규제 기관 실사에서 가장 많이 지적되는 사항 중 하나가 바로 데이터 완전성(Data Integrity)입니다. PDA는 이 문제에 대한 심도 있는 기술 보고서를 통해 바이오 공정의 디지털 전환에 대한 기준을 제시하고 있습니다.

2.1. ALCOA+ 원칙의 확장 적용

데이터 완전성의 기본 원칙인 ALCOA (Attributable, Legible, Contemporaneous, Original, Accurate)는 이제 ALCOA+로 확장되었습니다. PDA는 이 원칙에 Complete, Consistent, Enduring, Available 항목을 추가하여 데이터의 생애주기 전반에 걸친 완전성을 강조합니다.

테이블 2: ALCOA+ 원칙 세부 내용

원칙	의미	바이오 공정 적용 예시
Attributable	데이터의 생성자를 명확히 식별	전자 서명(Electronic Signature), 사용자 ID 및 타임스탬프
Legible	데이터가 읽기 쉽고 이해 가능	전자 문서화, 수기 기록의 가독성 향상
Contemporaneous	작업과 동시에 기록	실시간 데이터 기록 시스템(DCS, SCADA)
Original	원본 데이터의 보존	변경 불가능한 감사 추적(Audit Trail) 관리
Accurate	데이터가 정확하고 오류 없음	센서 및 장비의 주기적인 교정(Calibration)
Complete	모든 데이터가 완전하게 기록	공정 중 발생한 모든 경고, 알람 기록 포함
Consistent	데이터가 논리적으로 일치	모든 배치 기록에서 동일한 포맷과 단위 사용
Enduring	데이터가 장기간 보존 가능	클라우드 기반 데이터 저장 시스템, 백업 정책
Available	필요시 데이터에 접근 가능	데이터 검색 및 접근 권한 관리 시스템 구축

화이자(Pfizer)는 PDA의 데이터 완전성 가이드라인을 적극 도입하여 자사 공정 관리 시스템(MES)을 업그레이드했습니다. 모든 장비의 데이터가 실시간으로 중앙 서버에 전송되고, 변경 이력이 철저히 기록되는 시스템을 구축하여 규제 기관 실사에서 높은 평가를 받았습니다. (출처: PDA Annual Meeting 2024 발표 자료)

2.2. 감사 추적(Audit Trail)에 대한 강화된 요구사항

PDA는 특히 감사 추적(Audit Trail)에 대한 요구사항을 강화하고 있습니다. 모든 데이터 변경 사항은 물론, 데이터에 접근하거나 조회한 기록까지 상세하게 남겨야 합니다. 단순히 '누가, 언제' 바꿨는지 기록하는 것을 넘어, '왜' 변경했는지에 대한 정당성까지 기술하도록 요구하고 있습니다. 이는 데이터 조작 가능성을 원천적으로 차단하고, 공정의 투명성과 신뢰성을 확보하는 데 핵심적인 요소입니다.

3. QbD(Quality by Design)와 공정 유효성 평가(Process Validation)

바이오의약품 개발에서 QbD는 이제 선택이 아닌 필수입니다. PDA는 QbD를 기반으로 한 공정 유효성 평가 접근법을 지속적으로 발전시키고 있으며, 최근에는 특히 연속 공정(Continuous Manufacturing)과 관련된 가이드라인을 추가하고 있습니다.

3.1. TR 65 (Technology Transfer) 개정 및 QbD 반영

PDA TR 65는 기술 이전(Technology Transfer)에 대한 가이드라인을 제공합니다. 최근 개정된 내용은 단순히 공정을 옮기는 것을 넘어, QbD 원칙을 적용하여 공정의 견고성(robustness)과 통제 전략(control strategy)을 함께 이전하도록 강조하고 있습니다.

테이블 3: QbD 기반 기술 이전의 핵심 요소

요소	설명	기대 효과
CQA(Critical Quality Attributes)	최종 제품의 품질에 결정적인 영향을 미치는 속성 정의	초기 단계부터 품질 목표 설정 및 관리
CPP(Critical Process Parameters)	CQA에 영향을 미치는 공정 변수 식별 및 관리	공정 변동성 예측 및 제어
Design Space	CPP와 CQA 간의 관계를 통해 정의되는 공정 파라미터 영역	공정 변경 시 별도 허가 없이 운영 가능
Control Strategy	공정 전반의 품질을 보증하기 위한 통제 시스템	지속적인 공정 개선 및 관리

바이오젠(Biogen)은 새로운 항체 의약품 생산을 위해 외부 CMO(Contract Manufacturing Organization)에 기술 이전을 진행할 때 PDA TR 65의 QbD 기반 접근법을 적용했습니다. 개발 단계에서부터 정의된 CQA와 CPP를 공유하고, Design Space를 함께 검증함으로써 기술 이전 기간을 획기적으로 단축하고, 상업 생산의 성공률을 높일 수 있었습니다. (출처: Biogen IR report, 2023)

3.2. 실시간 방출 시험(Real-Time Release Testing, RTRT) 가이드라인

연속 공정의 확산과 함께 PDA는 RTRT에 대한 가이드라인을 제시하고 있습니다. 기존의 최종 제품 시험(End-product testing) 방식은 배치 단위로 이루어지기 때문에 연속 공정의 효율성을 저해합니다. RTRT는 공정 중 실시간으로 품질 변수를 측정하고 제어하여, 공정 완료 시점에 최종 제품의 품질이 보증되도록 하는 방식입니다. 이는 분석 기술(PAT, Process Analytical Technology)의 발전과 긴밀하게 연관되어 있습니다.

4. 품질 경영 시스템(Quality Management System)의 강화

PDA는 품질 경영 시스템(QMS)이 단순히 문서화된 절차를 따르는 것을 넘어, 전사적 품질 문화(Quality Culture)로 자리 잡아야 한다고 강조합니다.

4.1. TR 45 (Development of Quality Management Systems)의 역할

PDA TR 45는 효과적인 QMS 구축을 위한 로드맵을 제공합니다. 최근에는 리스크 기반 접근법(Risk-based approach)을 더욱 강조하며, 잠재적 위험을 사전에 식별하고 완화하는 데 주력해야 한다고 명시하고 있습니다. 특히 다음과 같은 영역에 대한 리스크 평가를 중요하게 다룹니다.

• 원자재 공급망 리스크: 원자재의 품질 변동성이 완제품에 미치는 영향 평가

• 인적 오류 리스크: 복잡한 수작업 공정에서 발생할 수 있는 오류를 줄이기 위한 교육 및 자동화

• 시설 및 장비 리스크: 노후 장비나 부적절한 유지보수가 초래할 수 있는 품질 문제

변화의 물결을 기회로 삼아야 합니다

PDA의 최근 규제 동향은 바이오 공정이 단순한 '생산'을 넘어 '스마트 제조'로 나아가고 있음을 명확히 보여줍니다. 무균 공정의 자동화, 데이터 완전성 확보, 그리고 QbD를 통한 공정의 견고성 확보는 이제 피할 수 없는 흐름입니다. 이러한 변화는 규제 준수라는 부담으로 다가올 수도 있지만, 동시에 공정 효율성을 극대화하고 품질 신뢰도를 높여 경쟁 우위를 확보할 수 있는 절호의 기회입니다.

우리 바이오 공정 현장의 전문가들은 PDA의 기술 보고서와 가이드라인을 지속적으로 모니터링하고, 이를 기반으로 공정 개선 계획을 수립해야 합니다. 특히 데이터 관리 시스템의 디지털화, 자동화 기술의 도입, 그리고 QbD 기반의 개발 및 생산 프로세스 정립에 투자를 아끼지 말아야 합니다. 규제 동향을 선제적으로 읽고 대비하는 기업만이 미래 바이오 공정 시장을 선도할 수 있을 것입니다.