Technology Brief - 바이오산업의 차세대 주자 단백질의약품 외
바이오산업의 차세대 주자
단백질의약품
합성화학에 기초한 신약개발 비용이 급격히 증가하고, 신규물질 창출이 더욱 어려워짐에 따라 단백질 의약품에 대한 관심이갈수록 높아지고 있다.
단백질 의약품은 유전자 재조합, 세포배양기술 등을 이용하여 생산된 단백질을 분리정제하여 질병치료 목적으로 사용하는 것으로 항체의약품, 백신 및 단백질 약품이 해당한다.
국내에서는 녹십자, LG생명과학, SK케미칼, 동아제약, CJ제일제당, 대웅제약 등이 B형간염 백신, 인플루엔자 백신, 성장호르몬, 인터페론, 진단시약 등의 단백질 의약품을 생산하고 있다.
최근 SK케미칼은 기존의 유정란 백신의 단점을 보완하기 위하여 세포배양 인플루엔자 백신을 개발하여 임상 1상을 진행하고 있으며, 이것이 성공하면 새로운 백신 생산방법이 상용화될 것으로 기대된다.
또한 최근 얀센의 류마티스관절염 치료제인 레미케이드의 바이오시밀러인 램시마를 셀트리온이 국내에 출시함에 따라 바이오시밀러에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다.
바이오 의약품이 대부분 고가인데 반해 바이오시밀러는 비슷한 약효를 나타내면서도 비교적 저렴하게 공급할 수 있다. 현재 7개사에서 8개의 바이오시밀러 임상실험이 진행되고 있다.
그러나 최근 삼성전자의 바이오시밀러인 ‘SAIT 101’과 ‘리툭산’의 글로벌 비교 임상시험이 중단된 것으로 알려져, 앞으로 바이오시밀러의 개발에 유럽 임상가이드 라인과 미국 임상가이드 라인 모두를 만족시키는 방법을 찾아야 할 것이며, 바이오시밀러 개발에 보다 신중한 자세가 필요할 것으로 생각된다.
단백질 의약품과는 다른 차원이지만 포스텍의 바이오벤처기업인 ㈜노바셀테크놀로지가 펩타이드 라이브러리 기술을 이용해 혈관생성과 상처치료 등의 효능을 가진 합성펩타이드를 개발했으며, 이 물질을 일본의 다국적 생명공학 회사인 아리스타에 수출을 개시한다고 밝히고 있어 벤처회사의 바이오물질 개발의 한 모델이 될 것으로도 기대한다.
이 옥 섭
아모레퍼시픽 고문(전 CTO)
안전하고 깨끗한 화학공정을 위한
마이크로반응기
대규모 화학공장은 실험실 및 파일럿 규모의 연구를 거쳐 조건을 최적화한 후에, 스케일업(Scale-Up)하여 상용화 단계에 이르른다.
물질 및 열전달, 반응공정, 분리공정과 공정제어 기술이 결합된 자동화 화학공장에서 화학물질을 효율적으로 대량생산하는 것이다.
그러나 최근 반도체 기술의 발달로 이루어진 미세가공기술(Microfabrication)을 활용한 마이크로, 나노 단계로 스케일다운(Scale-Down)된 미세화학공정 시스템의 등장은 이와 같은 전통적 화학공정에 새로운 변화를 몰고 오고 있다.
그 중에서도 마이크로구조(Microstructured) 또는 마이크로채널(Microchannel) 반응기로 불리는 마이크로반응기(Microreactor)는 기술적인 핵심이라고 할 수 있다.
마이크로반응기는 열 및 물질의 전달에 유리하므로 에너지 효율성 및 화학반응의 속도와 수율을 획기적으로 높일 수 있으며유연성, 안전성, 재현성, 제어 용이성 면에도 기존 반응기에 비하여 큰 장점을 지니고 있다.
특히 최근 구미에서 발생한 불산 유출사태에서 보듯이 유독한 화학물질의 대량저장, 보관, 수송의 위험성을 최소화하고 궁극적으로는 유독한 화학원료를 필요한 장소에서 바로 만들어 사용할 수도 있어 안전하고 청정한 화학공정이 가능하다.
극심한 발열이나 폭발적인 반응에 마이크로반응기를 사용하면 안전하고 효율적인 반응을 진행시킬 수 있으며 다단계 반응에서 반응경로의 적절한 제어로 부반응을 최소화하는 데에도 효과적이다.
기상 마이크로반응기는 개발역사가 오래되었지만 액상이 포함된 경우에는 1990년대 후반에야 독일을 중심으로 개발이 시작되었고 이후 1 ~ 2년 단위로 열리는 IMRET(International Conference on Microreaction Technology)에서 다양한 연구결과가발표되고 있다.
현재 고효율 열교환기가 부착된 마이크로반응기는 이미 상용화가 상당히 진행되었으며 수소생산, 정밀화학 공정 등에서 적용이 이루어지고 있다.
마이크로반응기를 이용한 정밀화학 제품의 생산사례는 Novartis, Merck, Degussa, Clariant, DSM 등에서 찾아볼 수 있고 올해 6월 독일 프랑크푸르트에서 열린 ACHEMA 무역 쇼에서도 프라운호퍼연구소에서 다양한 마이크로반응기를 선보인 바 있다.
현재까지는 제한된 범위에서만 마이크로반응기의 활용이 가능하나 향후 보다 더 기술적인 진전이 이루어질 경우 소위 ‘Process on Chip’의 구현도 가능할 것으로 기대된다.
서 동 진
한국과학기술연구원 청정에너지센터 책임연구원