▲ 융합단백질에 칼슘 첨가, 불순물 기존比 20배↓

개발한 융합단백질은 항체와 결합한 다음 칼슘에 의해 응집되어 침전됨으로 항체의약품을 쉽고 빠르게 정제할 수 있다.

국내 연구진이 항체의약품을 생산하는데 필요한 정제 비용과 시간을 크게 절감할 수 있는 새로운 정제방법을 개발하는데 성공해 가격경쟁력 향상에 기여할 전망이다.

한국세라믹기술원(원장 정연길) 김성현 박사 연구팀과 한국과학기술원(총장 이광형) 전상용 교수 연구팀은 삼성미래기술육성사업의 지원을 통해 항체의약품 제조를 위한 새로운 정제법(무컬럼 정제법)을 개발했다고 27일 밝혔다.

항체의약품은 바이오의약품 중 55.3%를 차지하는 가장 대표적인 의약품으로써 세계 시장은 약 163조원으로 연평균 9.5% 성장하고 있다.

항체의약품은 항체를 이용한 표적치료가 가능하여 치료 효과가 높고 부작용이 적으나 개발 및 생산에 있어 특히 정제에 많은 비용 부담이 따르고 있다.

현재 대표적인 항체의약품 정제방법인 Protein A 크로마토그래피는 생산원료 비용의 35%를 차지하며, 항체의약품의 제조 단가 상승의 원인이 되고 있다. 또한 이 방법은 단백질 분리용 장비로 정제하는데 오랜 시간이 걸려 생산 비용이 증가하는 단점도 가지고 있다.

이러한 한계를 극복하고자 연구팀은 칼슘에 의해 침전할 수 있는 칼슘결합 단백질과 항체 결합 기능을 가진 Protein A 절편(조각)을 결합한 융합단백질을 개발하여 Protein A 크로마토그래피를 대체하는 정제방법을 개발했다.

항체배양액에 개발한 융합단백질을 넣고 혼합한 뒤에 칼슘을 넣어주면 불순물은 그대로 있고 항체만 침전되어 용량에 상관없이 빠르게 항체를 분리·정제 할 수 있어 정제비용 약 80% 이상 절감 할 수 있다.

또한 정제된 항체는 기존 정제법과 동등한 97% 이상의 순도를 가지며, 불순물이 기존 정제법 대비 최대 20배 이상 감소하는 것으로 나타났다.

김성현 세라믹기술원 박사는 “기술이 상용화되면 항체의약품의 가격경쟁력을 확보하게 돼 국내의 관련 산업 발전은 물론 저렴한 비용으로 항체의약품을 사용할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구 성과는 분석화학 분야의 상위 10% 이내의 국제 학술지인 ‘어날리티컬 케미스트리(Analytical Chemistry)’ 4월호 표지논문(교신저자:김성현, 전상용, 제1저자:박희선, 전형수)으로 개제됐다.