한빛사 인터뷰
- 등록2024-07-23
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
항체의약품은 매년 전세계 블록버스터 의약품 상위 10개 중 7-8개를 차지할 정도로 인류의 행복과 건강에 매우 중요한 의약품입니다. 이 중 1위인 Humira는 한 해, 30조원 정도 판매되고 있는 IgG1 항체의약품입니다. 이러한 항체의약품들은 100% 동물세포에서 생산되고 있으며, 쥐에서 유래된 암세포인 CHO 세포를 주로 사용합니다. CHO 세포는 높은 생장효율과 항체생산성으로 인해 널리 사용되고 있으나, 동물 유래 배지에서 생장하고 인수공통 전염 바이러스 등에 취약하여, 생장 배지가 바이러스에 오염된 제약공장이 수년간 폐쇄된 경우도 있습니다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 고가의 배양 및 정제 공정을 통하여 항체의약품을 생산하고 있고, 따라서 매우 높은 약가로 판매되고 있습니다.
항체의약품은 단순한 재조합단백질이 아닌 항체에 붙어있는 당질을 통한 면역반응이 매우 중요한데, 이러한 당질은 동물-특이적이므로, 식물에서의 항체의약품 개발은 한계가 있었습니다. 따라서 본 연구진은 환경 친화적이고 지속가능한 식물기반 플랫폼을 개발하여 CHO 세포의 대안을 마련하고, 이를 통한 항체의약품 생산을 통해 약가를 대폭 낮추어, 환자의 의약 접근성을 높이고자 하였습니다. 이를 위해 먼저 IgG 항체를 생산할 수 있는 당질공학 기반 PhytoRice 식물세포주를 유전자편집과 GlycoPhytoTM 기술을 통해서 만들어내었고, 이를 이용하여 항체를 생산하였으며, 더 나아가 CHO 세포에서처럼 만들어진 항체가 배양 배지로 분비됨으로써, 정제 수월성을 제고하였습니다.
향후 PhytoRice 세포주는 전세계 연구자들에게 제공될 예정이며, 한편으로는 현재 만들어진 P-TMab을 이용하여 ADC에서 긍정적인 결과를 얻어냈음으로 P-TMab을 사업화하는데 중점을 둘 계획입니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 김성룡 교수님이 이끄는 서강대학교 생명과학과 식물분자생물학 연구실과 식물세포플랫폼 기반 항체치료제를 개발하는 ㈜피토맵, 그리고 서울대학교병원 윤혜원 교수님, 영국 University of London의 Julian K-C Ma 교수님, 서강대학교 화학과 오한빈, 생명과학과의 이갑열, 김종찬 교수님 연구실과의 공동연구를 통해 수행되었습니다.
제가 속한 서강대학교 분자생물학 연구실과 ㈜피토맵 연구소는 Molecular farming 분야의 연구를 수행하여. 식물기반 항체치료제와 백신 개발에 집중하고 있으며,. 백신은 식물기반과 mRNA 기반으로 진행되고 있습니다. 저희 연구실은 분자생물학, 세포생물학, 생리학과 같은 기초분야에서부터 당질공학, 단백질공학, 배양공정 등의 응용분야에 이르는 연구를 진행하므로 저희 연구실의 대학원생들은 매우 넓은 분야의 학문과 실전을 연구하고 경험하게 됩니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
오랜 연구 생활을 통해 느낀 점은 결과도 중요하지만 그에 못지않게 ‘과정’도 매우 중요하다는 것입니다. 수많은 실패와 노력의 과정을 거쳐 문제를 해결하고 좋은 결과를 얻었을 때의 벅찬 기억들은 새로운 문제에 직면했을 때 해결할 수 있을 것이라는 용기를 주었고, 저를 더 강하게 만들어 주었습니다. 또한 다행히도 호기심이 많고 단순한 성격 덕분에 지치지 않고 무난하게 제 길을 걸어가고 있는 것 같습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구를 하기 전 목표와 가설 등을 설정하고 시작하지만 계획대로 진행되지 않고 실패와 좌절을 겪게 되는 경우도 많이 발생하게 되는데, 이는 지극히 정상적인 일이라 말씀드리고 싶습니다. 이러한 과정 속에서 자신에게 그리고 내가 하고 있는 일에 관해 계속해서 질문을 던지고 이를 해결하고자 노력한다면 반드시 궁극적인 목표에 도달할 수 있을 것입니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저희 연구팀에서 개발한 항체생산용 식물 플랫폼인 PhytoRice의 경우 세계최초로 식물 특이적인 당질을 모두 제거함으로써 식물기반 플랫폼의 상업화에 대한 큰 장애물 중 한가지를 제거했다는 자부심을 가지고 있습니다. 현재 저희 연구팀은 이러한 PhytoRice의 omics 연구를 수행하여 세포의 특성을 좀더 자세히 이해하고 이러한 지식을 바탕으로 생산성 향상을 위한 플랫폼의 고도화 작업을 진행하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
Molecular farming 분야로 저를 이끌어 주시고 도전적이지만 매우 의미 있는 연구들을 할 수 있게끔 해 주신 김성룡 교수님께 감사드리고, 이러한 결과를 얻기까지 오랫동안 함께 고생한 장미화 배양팀장님을 비롯한 서강대 식물분자생물학 연구실과 ㈜피토맵 동료들에게 감사 인사를 전합니다.
마지막으로 저에게 늘 응원과 사랑을 주시는 부모님과 가족들에게 진심으로 감사드립니다.
#Molecular farming
#Plant made pharmaceuticals (PMP)
#Therapeutic antibody
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