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동물세포배양을 통한 백신 생산의 현황과 미래전망
Current Status and Perspectives of Cell Culture-Based Vaccine Production 원문보기

한국미생물·생명공학회지 = Korean journal of microbiology and biotechnology, v.38 no.2, 2010년, pp.124 - 128  

장준호 (고려대학교 생명공학과) ,  김익환 (고려대학교 생명공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Vaccines, especially for viruses, have been produced from egg-based manufacturing process. The method is simple and easy to set up the manufacturing process. However, the method has many problems in quality control, limit of manufacturing capacity, and ethical issues. Over the last decade, an altern...

주제어

#Vaccine production   #Cell culture-based vaccine  

AI 본문요약
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후속연구

  • 또한 동물세포를 이용하여 백신을 생산할때, 낮은 단위부피당 수율을 극복하기 위해 유전공학기법을 이용하여 우수한 숙주 동물세포주를 개발하려는 시도가 일부 있었지만[21] 아직까지는 걸음마 수준에 불과하다. 따라서 백신 생산에 적합한 우수한 동물세포주를 개발하고 선별해내는 기법 등이 병행해서 발전해야 할 것이다.
  • 각종 항체의약품과 성장호르몬, Erythropoietin, Cytokine, 일부 백신 등이 동물세포배양을 통해 생산되고 있고, 이에 대한 생산설비 운용이라든가 노하우가 많이 축적되어 있는 편이다[13-18]. 따라서 적절한 항원부위만 선별해낼 수 있다면 단시간 내에 높은 수율로 재조합 백신을 생산할 수 있으리라 기대된다. 예를 들어 인플루엔자주의 헤마글루티닌 항원을 동물세포 배양을 통해 생산한다고 가정해 보자.
  • ㈜녹십자의 화순공장의 연간 생산량이 2천만 도즈(풀가동체제 시엔 3~5천만 도즈[19])임을 감안하면, 1회 공정 시행에 약 1억 도즈 생산은 어마어마한 규모이다. 이처럼 동물세포배양을 통한 백신생산은 전통적인 방식에 비해 생산규모가 거대할 뿐만 아니라 추가적인 확장의 용이성 때문에 차후 신종플루와 같은 판데믹 바이러스성 전염병에 대비하는 중요한 수단이 될 것으로 예상된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
바이러스로 인한 유행성 전염병에 대처하는 가장 좋은 방법은 무엇인가? 또 시장에서 마스크와 손 세정제의 매출이 급증하기도 하였다. 이런 모든 노력이 신종플루의 확산을 막는데 기여할 수는 있겠지만 바이러스로 인한 유행성 전염병에 대처하는 가장 좋은 방법은 바로 백신의 접종이다. 우리나라의 경우 ㈜녹십자가 신종플루 예방백신인 “그린플루-에스”를 10월 21일 자로 허가를 취득하여 11월 24일을 기준으로 국가검정 완료 및 출하하였다[3].
전통적인 백신의 제조 과정 중 무균 유정란을 이용한 백신은 어떻게 제조되는가? 2에 간략하게 나타나 있다. 우선 유정란을 이용하여 생산하는 방법이 가장 많이 쓰이는데, 백신생산에 쓰이는 무균유정란(Specific pathogen free egg)을 얻기 위해선 외부와 철저히 격리된 무균시설에서 항생제와 백신을 투약하지 않은 상태로 닭을 키우고, 그 닭으로부터 유정란을 생산해야 한다. 이렇게 생산한 무균유정란을 부화장에서 약 10일간 부화시킨 후에 주사기 바늘 등을 이용하여 유정란 내의 배아(embryo) 혹은 요막액(allantoic fluid)에 바이러스를 접종한다. 접종 후 3일간 바이러스를 배양하고 난 후, 배양한 바이러스를 회수하여 분리 정제 공정에 들어간다. 이런 과정을 통해 준비된 바이러스는 경우에 따라 불활화(inactivation) 과정을 거친 후에 효과적인 면역반응을 유도하기 위한 면역증강제(adjuvant), 안정제(stabilizer), 보존제(preservative) 등이 첨가되어 백신으로 만들어진다. 이렇게 만들어진 백신은 개별 바이얼 (vial)이나 주사기로 충진(filling)된 후에 검사를 거치고 포장되어 시장에 출시된다[8].
동물세포배양을 통한 백신의 제조 방법에는 어떠한 것들이 있는가? 이런 전통적인 문제점들을 극복하기 위해 오래 전부터 관심을 받아 온 분야가 바로 동물세포배양을 통한 백신의 제조이다. 무균상태에서 동물세포를 대량으로 배양한 후에 바이러스를 동물세포에 감염시켜 백신을 생산하거나 혹은 유전공학적인 방법을 이용해 병원체에서 항체생성을 유도하는 항원 만을 생산하는 방법 등이 여기에 속한다.
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참고문헌 (22)

  1. http://www.who.int/csr/don/2010_01_22/en/index.html 

  2. http://flu.cdc.go.kr 

  3. http://news.mt.co.kr/mtview.php?no2009102114341721199&type1 

  4. http://www.cbs.co.kr/nocut/Show.asp?IDX1330791 

  5. http://www.mt.co.kr/view/mtview.php?type1&no2009082313244440577&outlink1 

  6. Complete list of vaccines licensed for immunization and distribution in the US (http://www.fda.gov/Biologics BloodVaccines/Vaccines/ApprovedProducts/ucm093833.htm) 

  7. 백신 안전사용을 위한 핸드북. 2009. 식약청. 

  8. cGMP 총론. 이정길. 2006. 고려대학교한국바이오산업협회 

  9. Jeffrey, B. U., Ulrich, V., and Rino, R. 2006. Vaccine manufacturing: challenges and solutions. Nature Biotechnol. 24, 1377-1383. 

    상세보기 crossref

  10. Copier, J., Ward, S., and Dalgleish, A. 2007. Cell based cancer vaccines: Regulatory and commercial development. Vaccine 25S, B35-46. 

  11. http://wake.mync.com/site/wake/news/story/44890/ 

  12. 심층정보분석보고서 - 백신. 2002. 한국과학기술정보연구원(KISTI) 

  13. Pham, P. L., Kamen, A., and Durocher, Y. 2006. Large-scale transfection of mammalian cells for the fast production of recombinant protein. Mol. Biotechnol. 34, 225-237. 

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  14. Cox, M. M., Patriarca, P. A., and Treanor, J. 2008. FluBlok, a recombinant hemagglutinin influenza vaccine. Influenza Other Respi. Viruses 2, 211-219. 

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  15. Grillberger, L., Kreil, T. R., Nasr, S., and Reiter, M. 2009. Emerging trends in plasma-free manufacturing of recombinant protein therapeutics expressed in mammalian cells. Biotechnol. J. 4, 186-201. 

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  16. Hacker, D. L., de Jesus, M., and Wurm, F. M. 2009. 25 years of recombinant proteins from reactor-grown cells ？ where do we go from here? Biotechnol. Adv. 27, 1023-1027. 

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  17. Hossler, P., Khattak, S. F., and Li, Z. J. 2009. Optimal and consistent protein glycosylation in mammalian cell culture. Glycobiology 19, 936-949. 

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  18. Wu, S. C. 2009. RNA interference technology to improve recombinant protein production in Chinese hamster ovary cells. Biotechnol. Adv. 27, 417-422. 

    상세보기 crossref

  19. http://www.envtimes.co.kr/view.asp?seq2009070201 

  20. http://www.hkn24.com/news/articleView.html?idxno41229 

  21. Jang, J., Hong, S. H., Choi, D., Choi, K. S., Kang, S., and Kim, I. H. 2010. Overexpression of Newcastle disease virus (NDV) V protein enhances NDV production kinetics in chicken embryo fibroblasts. Appl. Microbiol. Biotechnol. 85, 1509-1520. 

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  22. 정부 정책 변화와 국내 백신의약품 시장 전망. 2005. 하나금융경영연구소. 

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