[코오롱 미래기술원] 퍼스널 케어 소재, 유전자 전달체

 

코오롱 융복합 연구개발(R&D)의 허브,

미래기술원이 주목하는 미래 먹거리

 

2편, 유전자 전달체

 

 

 

안녕하세요, 코오롱블로그 지기입니다.

 

미래기술원의 헬스케어연구소에서는

생물전환 기술을 이용한 퍼스널 케어 소재 개발,

친환경 생분해성 입자 제조 기술 개발, 

유전자 치료제의 핵심 원료에 해당하는 

*바이러스 벡터 생산 공정 개발 연구를

진행하고 있습니다.

 

 

* 바이러스 벡터 :

DNA나 RNA와 같은 유전 물질을

세포나 생체에 효과적으로 주입하기 위하여

바이러스를 이용하여 개발된 운반체.

바이러스에서 나쁜 성분을 뺀 뒤 치료제를 운반하는 도구로 사용한다.

 

 

이는 기존 화학산업의 주원료인

석유로 인한 환경오염과 탄소 배출, 

미세 플라스틱 등의 문제를 해결하기 위한

미래형 자원순환 기술로

생물전환 기술과 친환경 생분해성

입자 제조 기술 연구가 주를 이룹니다. 

 

생물전환이란 재생 가능한 원료로부터

미생물을 공장처럼 활용하여

다양한 고부가가치 소재 또는

새로운 프로세스를 개발하는 것입니다.

현재 프로바이오틱스 (Probiotics) 균주인

락토바실러스(Lactobacillus sp.)가

생산하는 강력한 천연 항균물질(Preserveil), 

오메가-3 지방산이 생물체 내

효소에 의해 유도되는

SPM (Specialized Pro-resolving Mediators, 

염증종결인자)을 개발하고 있습니다.

 

천연 항균물질의 경우 넓은 항균력과 

pH 및 고온 안정성, 

다양한 화장품 제형에서의

항균 활성을 확인했고,

상업화의 가장 큰

걸림돌이었던 합성 방부제(1,2-Hexanediol) 대비

높은 가격의 단점을 극복하기 위해

고수율의 균주 도입과

대사공정공학기반의 공정 설계를 통해

낮은 수율의 문제점까지 해소했습니다. 

 

앞으로도 *스케일업(scale-up)

연구를 통해 현재 화장품 시장에서

가장 많이 사용하고 있는 합성방부제의

단가와 견주어도 손색없는 경제성을 갖춘

천연 항균제를 개발하여

항균제 시장의 판도를 바꾸고자 합니다. 

 

 

*스케일업 : 

실험실에서 성공한 프로세스를

공업 규모의 장치에서도

경제적으로 성립하도록 그 규모를 확대하는 것.

 

 

SPM 역시 생물전환 기술을 통해

대량생산기술을 개발했으며 현재 화장품 및

식품 분야에 적용하고자 하고 있으며,

이는 SPM의 양산화에 성공한

세계 최초 사례로서, 

시장에서 성공할 수밖에 없는 이유와

경쟁력을 갖추고자

기술 고도화를 추진 중입니다.

 

이를 통해 헬스케어연구소는 1차 타깃인

화장품 분야에서 더 나아가

건강 기능식품, 의약외품, 생활소재 등으로

포트폴리오를 넓혀가고자 합니다. 

 

최종적으로는 생물전환 플랫폼 기술을 기반으로

고객의 요구를 충족시킬 수 있는

솔루션 프로바이더(Solution Provider)로서

입지를 구축하는 것이 목표입니다.

 

최근 환경으로 배출된 미세 플라스틱으로 인해

인간이 해산 물, 음용수 등을 통해 섭취하는

미세 플라스틱 양이 1인당 1주 일에 신용카드 1장,

한 달 칫솔 1개에 해당한다는 사실이

보고되는 등 미세 플라스틱에 의한

환경오염이 이슈화되고 있는 만큼

다양한 분야에서

미세 플라스틱의 사용량을 줄이기 위한

노력을 기울이고 있습니다.

 

대표적인 예로 화장품에 사용하는

마이크로 비드에 대한 규제가

시행됨에 따라 이를 생분해성

폴리머로 대체하고자 하는

니즈의 증가로 헬스케어연구소는

기존의 분해되지 않는

미세 플라스틱 입자를 친환경 생분해성 폴리머로

대체하기 위한 연구를 진행하고 있습니다.

 

동시에 생산 역시 친환경적으로 하기 위해

용매를 사용하지 않는 용융 공정으로

입자를 제조할 수 있는

방법을 개발하고 있습니다.

 

 

 

 

한편, 유전자 치료제란

난치성 질환을 근본적으로 치료하는 기술로

치료용 유전자가 도입된 벡터 또는 세포를

함유한 의약품을 말하며, 

치료 유전자(Gene)와 치료 유전자를

체내로 전달하는 역할을 하는

유전자 전달체(Vector)로 구성됩니다. 

 

유전자 전달체는 유전자 치료에 있어

빼놓을 수 없는 핵심기술로서

치료 유전자를 안전하게 질병이 있는

세포에만 효율적으로 전달하는 역할을 하며 

크게 바이러스 벡터와 

비바이러스 벡터로 구분합니다.

 

이 중 바이러스 벡터가 전달 효율과

안전성이 높아 주로 사용되는데, 

헬스케어연구소는 이러한 바이러스 벡터를

생산하는 공정을 개발하고 있습니다. 

 

유전자 치료제의 시판을 위해서는

관계 기관의 까다로운 규제를

충족하고 동시에 상품으로서

경제성을 보장할 수 있는 높은 수준의

의약품 생산 플랫폼 구축이

선행되어야 합니다. 

 

이에 바이러스 벡터의 생산성을 높이고

안정성을 확보하고자 곤충의 일종인

밤나방과(科)의 나방(Fall Armyworm)의

난소에서 유래한 Sf9 세포와 

이 세포에 감염 능력이 있는 

배큘로바이러스 (Baculovirus)라는

곤충 바이러스를 활용하고 있습니다.

현재는 치료제의 경제성 확보와

높은 수준의 생산 퀄리티를 유지하기 위해

*바이오리액터(Bioreactor)를

도입하고 스케일업 연구를 진행 중입니다.

 

 

*바이오리액터: 

대량의 세포를 배양할 수 있도록

설계된 세포 배양 장치.

 

 

전 세계적으로 유전자 치료제 개발이

활발해짐에 따라 바이러스 벡터 생산에 대한

수요는 꾸준할 것으로 예상되어

다양한 바이러스 벡터를

생산할 수 있는 핵심 공정 기술 및

역량을 확보하는 것은

차별화된 경쟁력을 확보하는 데

중요한 기반이 될 것입니다.

 

 

 

* 위 내용은 코오롱그룹 사보 vol.608 에서

 발췌한 내용입니다.