| 초록 |
연구의 목적 및 내용 고품질의 단백질 의약품을 고농도로 생산하는 세포주를 빠른 시간에 개발할 수 있는 기술은, 단백질 의약품 산업에 있어서 필수적이며, 모든 종류의 단백질 신약후보물질 개발 과정에 적용시켜야 하는 기반기술로서 큰 의미를 가짐. 본 연구의 목적은 CHO 세포주를 이용한 효율적인 단백질 의약품 생산을 위해 강화된 숙주 세포주와 함께 고성능 생산 벡터를 개발하여 단백질 의약품 생산 세포주 개발 플랫폼 기술을 개발하는 것임. 동시에 고속 대량 스크리닝 시스템을 구축 및 적용하여 단기간에 고품질 생산 세포주 구축 기술을 개발하고, 산업화를 위한 세포주 및 단백질 의약품 품질 평가법을 확립하여 국제적 생산효율의 단백질 의약품 공적 생산지원 시스템을 구축하여 국내 단백질 의약품 제조 업체의 글로벌 경쟁력을 확보할 수 있도록 함. 연구개발성과 • 1차년도 연구를 통해 GS/MSX 시스템의 효율성을 증가시킬 수 있는 GS 유전자가 knockout된 CHO-K1 숙주 세포주를 개발함. GS knockout CHO-K1 세포와 기존의 CHO-K1를 대상으로 다양한 MSX 농도에 의한 선별을 진행하여 선별 조건을 최적화함. 또한 생산벡터 개발을 위해 생산성 향상에 필요한 요소를 탐색하고 확보하였으며, 각 요소들의 특허 분석을 통하여 경쟁력 있는 생산 요소를 선별함. • 2차년도 연구를 통해 생산 세포주를 구축하는데 소모되는 노동력과 시간을 절감함. ClonePix를 이용하여 생산 세포주를 선별하는데 있어서, 생산 세포주의 안정성 실험을 포함하여 6개월 이내에 약 0.5g/L 수준의 생산성을 보이는 생산 세포주를 구축하였고, 플랫폼 기술을 확보함. 또한, 생산된 단일클론 항체의 aggregation, charge variant, N-glycosylation을 분석할 수 있는 프로토콜을 확립함. • 생산성 향상을 위한 배지 첨가물질 실험을 통해 valeric acid를 발굴하였고, 특허 출원 (10-2015-0090348) 및 논문을 게재함 (Biotechnol J, 2016). • 세포사멸 방지를 위한 연구를 통해 생산성 향상과 관련을 보이는 유전자군을 발굴하였고, 해당 연구를 바탕으로 논문을 게재함 (Biotechnol Bioeng, 2016). • 2차년도 연구를 바탕으로 국내로는 한국생물공학회 춘계학술발표대회 및 국제심포지엄, 국외로는 2015 European Society for Animal Cell Technology (ESACT) 및 2015 Protein Expression in Animal cells Conference에 참석하여 학술 발표를 수행함. • 3차년도 연구를 통해 생산 세포주 구축 플랫폼 기술 구축을 완료하고 SOP를 확립함. 개량된 세포주를 개발하였으며 2배 이상의 생산성을 가진 생산 벡터 개발을 완료함. 세포주 개발 플랫폼에 항체와 Fc-융합 단백질을 함께 적용하여 플랫폼을 검증함. 개발된 세포주의 품질평가, 안정성 평가 및 생산 단백질 품질 분석법을 포함한 SOP 작성 완료를 통해 세포주 구축 플랫폼 기술의 접근성 및 효율성을 증대함. • 생산된 단백질 품질에 영향을 미치는 배지 첨가 물질인 Dextran sulfate의 분석하였고, 해당 연구를 바탕으로 논문을 게재함 (Biotechnol J, 2016). • lactate 발생을 감소시키는 숙주 세포주를 GS/MSX 시스템에 도입한 CHO 숙주 세포주를 개발하였으며, 이 연구를 바탕으로 논문을 게재함 (Appl. Mibrobiol. Biotecnol, 2016) • 3차년도 연구를 바탕으로 국제 학술회의인 2016 Biologics Manufacturing ASIA 및 2016 Cell Culture Engineering (CCE)에 참석하여 학술 발표를 수행함. 연구개발성과의 활용계획(기대효과) CHO 세포를 비롯한 동물 세포주에서 생산되는 단백질 의약품 시장은 매년 큰 성장을 거듭하고 있으며, 높은 투여량과 제품 가격으로 인해 고부가가치를 창출할 수 있음. 하지만 동물 세포주 제조기술에 대한 근본적인 연구의 부족으로 인해 높은 생산성 및 고품질 단백질 의약품 생산에 한계점이 존재함. 본 연구 개발을 통해 단백질 의약품 생산 동물 세포주 개발 플랫폼 기술 및 산업화를 위한 세포주 및 단백질 의약품 품질 평가법을 확립였으며, 이를 국내 산업계가 이용할 수 있도록 국제적 생산효율의 단백질 의약품 공적 생산지원 시스템을 구축하였음. 본 시스템은 국내 생물 산업계의 발전에 큰 기여를 할 수 있을 것이며, 나아가 국내 바이오 기업이 세계적인 경쟁력을 확보할 수 있는데 도움이 될 것으로 기대됨. (출처 : 요약문 4p) |
