[논문]소 가죽 유래 Type I Collagen 생산 공정에서 바이러스 불활화

배정은; 김찬경; 김성포; 양은경; 김인섭

doi:10.7845/kjm.2012.049

소 가죽 유래 Type I Collagen 생산 공정에서 바이러스 불활화
Virus Inactivation during the Manufacture of a Collagen Type I from Bovine Hides 원문보기

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.48 no.4, 2012년, pp.314 - 318

배정은 (한남대학교 생명.나노과학대학 생명시스템과학과 & 바이오의약품안전성검증센터) , 김찬경 (한남대학교 생명.나노과학대학 생명시스템과학과 & 바이오의약품안전성검증센터) , 김성포 ((주)바이오랜드 조직공학연구소) , 양은경 ((주)바이오랜드 조직공학연구소) , 김인섭 (한남대학교 생명.나노과학대학 생명시스템과학과 & 바이오의약품안전성검증센터)

초록
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세포치료제 또는 조직공학제제에 사용되는 동물 유래 콜라겐은 원료물질 유래 바이러스가 오염될 가능성이 있기 때문에 생산과정 중 바이러스가 오염되지 않도록 하여야 한다. 이를 위해 콜라겐 생산공정은 오염될 가능성이 있는 바이러스들을 불활화 하거나 제거하는 과정을 포함하여야 하며, 바이러스 불활화/제거 능력은 제품의 안전성을 보증하는 중요한 지표로 사용된다. 본 연구의 목적은 소 가죽을 원료로 하여 type I 콜라겐을 생산하는 공정에서 소 유래 바이러스들의 불활화/제거 효능을 평가하는 데 있다. 이를 위해 70% 에탄올 처리 공정과 펩신 처리 공정(pH 2)에서 바이러스 불활화 효과를 평가하였다. 바이러스 불활화 효과 평가를 위해 bovine herpes virus (BHV), bovine viral diarrhoea virus (BVDV), bovine parainfluenza 3 virus (BPIV-3), bovine parvovirus (BPV)를 모델 바이러스로 선정하였다. 바이러스 불활화를 위해 24시간 동안 70% 에탄올을 처리하는 공정에서 BHV, BVDV, BPIV-3, BPV 모두 처리 1시간 안에 검출 한계 이하로 불활화되었으며, 바이러스 로그 감소 값은 각각 ${\geq}5.58$, ${\geq}5.32$, ${\geq}5.11$, ${\geq}3.42$이었다. 또한 소 조직으로부터 콜라겐을 추출하기 위한 14일간의 펩신 처리 공정에서 BHV, BVDV, BPIV-3, BPV 모두 처리 5일 안에 검출한계 이하로 불활화되었으며, 바이러스 로그 감소 값은 각각 ${\geq}7.08$, ${\geq}6.60$, ${\geq}5.60$, ${\geq}3.59$이었다. 두 공정에서 BHV, BVDV, BPIV-3, BPV의 누적 바이러스 로그 감소 값은 각각 ${\geq}12.66$, ${\geq}11.92$, ${\geq}10.71$, ${\geq}7.01$이었다. 이상의 결과에 의하면, 소 가죽 유래 type I 콜라겐제조공정은 바이러스 안전성 보증을 위한 충분한 바이러스 불활화 능력을 가지고 있는 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Most types of collagen used for biomedical applications, such as cell therapy and tissue engineering, are derived from animal tissues. Therefore, special precautions must be taken during the production of these proteins in order to assure against the possibility of the products transmitting infectious diseases to the recipients. The ability to remove and/or inactivate known and potential viral contaminants during the manufacturing process is an ever-increasingly important parameter in assessing the safety of biomedical products. The purpose of this study was to evaluate the efficacies of the 70% ethanol treatment and pepsin treatment at pH 2.0 for the inactivation of bovine viruses during the manufacture of collagen type I from bovine hides. A variety of experimental model viruses for bovine viruses including bovine herpes virus (BHV), bovine viral diarrhea virus (BVDV), bovine parainfluenza 3 virus (BPIV-3), and bovine parvovirus (BPV), were chosen for the evaluation of viral inactivation efficacy. BHV, BVDV, BPIV-3, and BPV were effectively inactivated to undetectable levels within 1 h of 70% ethanol treatment for 24 h, with log reduction factors of ${\geq}5.58$, ${\geq}5.32$, ${\geq}5.11$, and ${\geq}3.42$, respectively. BHV, BVDV, BPIV-3, and BPV were also effectively inactivated to undetectable levels within 5 days of pepsin treatment for 14 days, with the log reduction factors of ${\geq}7.08$, ${\geq}6.60$, ${\geq}5.60$, and ${\geq}3.59$, respectively. The cumulative virus reduction factors of BHV, BVDV, BPIV-3, and BPV were ${\geq}12.66$, ${\geq}11.92$, ${\geq}10.71$, and ${\geq}7.01$. These results indicate that the production process for collagen type I from bovine hides has a sufficient virus-reducing capacity to achieve a high margin of virus safety.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이를 위해 콜라겐 생산공정은 오염될 가능성이 있는 바이러스들을 불활화 하거나 제거하는 과정을 포함하여야 하며, 바이러스 불활화/제거 능력은 제품의 안전성을 보증하는 중요한 지표로 사용된다. 본 연구의 목적은 소 가죽을 원료로 하여 type I 콜라겐을 생산하는 공정에서 소 유래 바이러스들의 불활화/제거 효능을 평가하는 데 있다. 이를 위해 70% 에탄올 처리 공정과 펩신 처리 공정 (pH 2)에서 바이러스 불활화 효과를 평가하였다.

제안 방법

In this study, we have evaluated the efficiency of viral inactivation during the manufacture of collagen type I from bovine hides. Bovine herpes virus (BHV), bovine viral diarrhea virus (BVDV), bovine parainfluenza virus type 3 (BPIV-3), and bovine parvovirus (BPV) were chosen as the model viruses for the evaluation of virus safety of bovine-derived medical products (Table 1).
As a part of the virus validation protocol, cytotoxicity, interference, and load titer tests were performed. The cytotoxicity tests were performed on those samples generated for virus titration in the virus spiking experiments, to control for any possible cytotoxic effects on the indicator cells which might interfere with the virus titration. The interference tests were performed to determine whether the starting materials for virus spiking studies exerted an inhibitory effect on the ability of the cell lines to permit the detection of the virus.
The cytotoxicity tests were performed on those samples generated for virus titration in the virus spiking experiments, to control for any possible cytotoxic effects on the indicator cells which might interfere with the virus titration. The interference tests were performed to determine whether the starting materials for virus spiking studies exerted an inhibitory effect on the ability of the cell lines to permit the detection of the virus. The load titer assays were performed to determine precisely the point at which spiking the virus into the starting material resulted in a loss in the virus titer.
본 연구의 목적은 소 가죽을 원료로 하여 type I 콜라겐을 생산하는 공정에서 소 유래 바이러스들의 불활화/제거 효능을 평가하는 데 있다. 이를 위해 70% 에탄올 처리 공정과 펩신 처리 공정 (pH 2)에서 바이러스 불활화 효과를 평가하였다. 바이러스 불활화 효과 평가를 위해 bovine herpes virus (BHV), bovine viral diarrhoea virus (BVDV), bovine parainfluenza 3 virus (BPIV-3), bovine parvovirus (BPV)를 모델 바이러스로 선정하였다.

대상 데이터

이를 위해 70% 에탄올 처리 공정과 펩신 처리 공정 (pH 2)에서 바이러스 불활화 효과를 평가하였다. 바이러스 불활화 효과 평가를 위해 bovine herpes virus (BHV), bovine viral diarrhoea virus (BVDV), bovine parainfluenza 3 virus (BPIV-3), bovine parvovirus (BPV)를 모델 바이러스로 선정하였다. 바이러스 불활화를 위해 24시간 동안 70% 에탄올을 처리하는 공정에서 BHV, BVDV, BPIV-3, BPV 모두 처리 1시간 안에 검출 한계 이하로 불활화되었으며, 바이러스 로그 감소 값은 각각≥5.

성능/효과

두 공정에서 BHV, BVDV, BPIV-3, BPV 의 누적 바이러스 로그 감소 값은 각각 ≥12.66, ≥11.92, ≥10.71, ≥7.01이었다.
또한 소 조직으로부터 콜라겐을 추출하기 위한 14일간의 펩신 처리 공정에서 BHV, BVDV, BPIV-3, BPV 모두 처리 5일 안에 검출한계 이하로 불활화되었으며, 바이러스 로그 감소 값은 각각 ≥7.08, ≥6.60, ≥5.60, ≥3.59이었다.
바이러스 불활화를 위해 24시간 동안 70% 에탄올을 처리하는 공정에서 BHV, BVDV, BPIV-3, BPV 모두 처리 1시간 안에 검출 한계 이하로 불활화되었으며, 바이러스 로그 감소 값은 각각≥5.58, ≥5.32, ≥5.11, ≥3.42이었다.
01이었다. 이상의 결과에 의하면, 소 가죽 유래 type I 콜라겐 제조공정은 바이러스 안전성 보증을 위한 충분한 바이러스 불활화 능력을 가지고 있는 것으로 판단된다.

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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