정성욱 sungook@incubia.com
생물기관이나 배양세포를 이용해 생산하는 바이오 의약품은 `바이오의 꽃'으로 불린다. 이는 추구하는 기술이 매우 고난도일 뿐 아니라 이를 통해 창출하는 부가가치가 상상을 초월하기 때문이다. 대표적인 바이오 의약품으로는 성장호르몬과 같은 단백질호르몬, 종양괴사인자, 인터페론, 인슐린, 예방백신, 단클론항체 등이 있다.
일반적으로 바이오 의약품은 일반 의약품에 비해 가격이 매우 비싸다. 일례로, 항암제로 사용되는 인터페론의 경우 1g에 5000달러에 달하고, 빈혈치료제인 에리스로포에틴은 1g에 무려 67만달러로 금의 4만8000배, 반도체의 2000배 이상의 수준이다. 이같은 매력 때문에 전 세계 바이오 업체들이 의약품의 개발에 뛰어들고 있다.
그러나 효능이 입증된 바이오 의약품을 개발했다 해도 반드시 성공이 보장되는 것은 아니다. 한정된 생산량 때문에 시장 확산이 쉽지 않기 때문이다. 환자들의 수요는 폭발적으로 증가하고 있으나, 현재까지 확보된 기술로는 바이오 의약품 생산이 매우 제한적이다.
실제로 미국의 대표적인 바이오 업체인 암젠(Amgen)과 제넨텍(Genentech)은 1980년대 각각 유전자재조합형 에리스로포에틴과 소마토로핀(Somatoropin 인간성장호르몬)을 개발, 제품화했다. 이들은 바이오 의약품이 질병으로 고통받는 환자들에게 희망을 주고, 경제적으로도 소위 `대박'을 터뜨린 신화의 주인공이 됐지만, 아직껏 제한적인 생산량과 비효율적인 생산시스템으로 폭발적으로 늘어나는 시장수요를 충족시키지 못하고 있다.
보편적으로 바이오 의약품을 생산하는데는 차이니스 햄스터(Chinese Hamster)의 난소세포가 배양세포로 이용된다. 세포배양에는 영양, 온도, 습도 및 산소 공급, 무균상태 유지 등의 환경적 조건이 필수적인데 생산량을 배 이상 늘리려면 이러한 부수적인 설비와 장치 역시 비례해서 늘려야 한다. 그러나 생산설비를 늘려도 제조단가는 그대로인 셈이어서 바이오 의약품은 여전히 고가다.
이런 생산량의 문제를 해결하기 위해 수많은 바이오 기업들이 살아있는 동식물을 이용해 바이오 의약품을 값싸고 손쉽게 대량 생산할 수 있는 기술개발에 몰두하고 있다.
실제로 유전자를 주입한 염소의 수정란에서 태어난 염소의 젖에서 인간의 호르몬이 비교적 높은 농도로 함유돼 있는 것이 확인돼 이를 대량으로 생산하기 위해 연구가 진행중이다. 염소나 양 등의 형질전환 포유동물을 만들기는 매우 어렵지만, 일단 형질전환된 동물을 확보하기만 하면 같은 종의 정상동물과 같은 사육조건에서 키우면서 원하는 바이오 의약품을 젖에서 얻기는 어렵지 않다. 배양세포보다 쉽고 싸게 대량생산을 할 수 있는 방법인 것이다. 생산단가 역시 배양세포 시스템보다 훨씬 저렴해 약 10분의 1 수준으로 인하될 것이라고 한다.
그러나 형질전환 염소도 상용화까지는 많은 문제점이 남아 있다. 예를 들면 임신해 젖을 짤 수 있는 시기 즉, 투자시점부터 이윤을 창출할 수 있는 시점까지 약 18개월이 소요된다는 경제적인 리스크가 첫 번째 문제다. 또 어떤 인간 호르몬은 형질전환 동물의 유선에 발현할 경우 동물에게 치명적으로 작용할 수 있는 생리적인 문제점도 있다.
이처럼 형질전환 포유동물도 생산에 이용하기는 아직 요원하다는 반론 속에, 최근에는 닭이나 메추리와 같은 조금류를 이용하려는 연구가 진행되고 있다. 젖보다 달걀을 이용하면 더 많은 양을 손쉽게 얻을 수 있다는 경제적인 이점과 취급하기가 용이하다는 이유 때문이다. 이 부문에서는 미국 에이브이제닉스(AviGenics)가 대표적인 기업으로, 최근에는 레트로바이러스 벡터를 이용하지 않고도 원하는 인간의 유전자를 수정란에 도입하는 기술을 개발했다고 한다.
닭과 같은 조금류는 산란해 부화까지 약 21일밖에 소요되지 않고, 부화한 병아리는 6개월만에 다시 산란할 수 있기 때문에 동물세포보다 훨씬 더 경제적이고 간단하게 바이오 의약품을 생산할 수 있다는 전망이다.
생물기관이나 배양세포를 이용해 생산하는 바이오 의약품은 `바이오의 꽃'으로 불린다. 이는 추구하는 기술이 매우 고난도일 뿐 아니라 이를 통해 창출하는 부가가치가 상상을 초월하기 때문이다. 대표적인 바이오 의약품으로는 성장호르몬과 같은 단백질호르몬, 종양괴사인자, 인터페론, 인슐린, 예방백신, 단클론항체 등이 있다.
일반적으로 바이오 의약품은 일반 의약품에 비해 가격이 매우 비싸다. 일례로, 항암제로 사용되는 인터페론의 경우 1g에 5000달러에 달하고, 빈혈치료제인 에리스로포에틴은 1g에 무려 67만달러로 금의 4만8000배, 반도체의 2000배 이상의 수준이다. 이같은 매력 때문에 전 세계 바이오 업체들이 의약품의 개발에 뛰어들고 있다.
그러나 효능이 입증된 바이오 의약품을 개발했다 해도 반드시 성공이 보장되는 것은 아니다. 한정된 생산량 때문에 시장 확산이 쉽지 않기 때문이다. 환자들의 수요는 폭발적으로 증가하고 있으나, 현재까지 확보된 기술로는 바이오 의약품 생산이 매우 제한적이다.
실제로 미국의 대표적인 바이오 업체인 암젠(Amgen)과 제넨텍(Genentech)은 1980년대 각각 유전자재조합형 에리스로포에틴과 소마토로핀(Somatoropin 인간성장호르몬)을 개발, 제품화했다. 이들은 바이오 의약품이 질병으로 고통받는 환자들에게 희망을 주고, 경제적으로도 소위 `대박'을 터뜨린 신화의 주인공이 됐지만, 아직껏 제한적인 생산량과 비효율적인 생산시스템으로 폭발적으로 늘어나는 시장수요를 충족시키지 못하고 있다.
보편적으로 바이오 의약품을 생산하는데는 차이니스 햄스터(Chinese Hamster)의 난소세포가 배양세포로 이용된다. 세포배양에는 영양, 온도, 습도 및 산소 공급, 무균상태 유지 등의 환경적 조건이 필수적인데 생산량을 배 이상 늘리려면 이러한 부수적인 설비와 장치 역시 비례해서 늘려야 한다. 그러나 생산설비를 늘려도 제조단가는 그대로인 셈이어서 바이오 의약품은 여전히 고가다.
이런 생산량의 문제를 해결하기 위해 수많은 바이오 기업들이 살아있는 동식물을 이용해 바이오 의약품을 값싸고 손쉽게 대량 생산할 수 있는 기술개발에 몰두하고 있다.
실제로 유전자를 주입한 염소의 수정란에서 태어난 염소의 젖에서 인간의 호르몬이 비교적 높은 농도로 함유돼 있는 것이 확인돼 이를 대량으로 생산하기 위해 연구가 진행중이다. 염소나 양 등의 형질전환 포유동물을 만들기는 매우 어렵지만, 일단 형질전환된 동물을 확보하기만 하면 같은 종의 정상동물과 같은 사육조건에서 키우면서 원하는 바이오 의약품을 젖에서 얻기는 어렵지 않다. 배양세포보다 쉽고 싸게 대량생산을 할 수 있는 방법인 것이다. 생산단가 역시 배양세포 시스템보다 훨씬 저렴해 약 10분의 1 수준으로 인하될 것이라고 한다.
그러나 형질전환 염소도 상용화까지는 많은 문제점이 남아 있다. 예를 들면 임신해 젖을 짤 수 있는 시기 즉, 투자시점부터 이윤을 창출할 수 있는 시점까지 약 18개월이 소요된다는 경제적인 리스크가 첫 번째 문제다. 또 어떤 인간 호르몬은 형질전환 동물의 유선에 발현할 경우 동물에게 치명적으로 작용할 수 있는 생리적인 문제점도 있다.
이처럼 형질전환 포유동물도 생산에 이용하기는 아직 요원하다는 반론 속에, 최근에는 닭이나 메추리와 같은 조금류를 이용하려는 연구가 진행되고 있다. 젖보다 달걀을 이용하면 더 많은 양을 손쉽게 얻을 수 있다는 경제적인 이점과 취급하기가 용이하다는 이유 때문이다. 이 부문에서는 미국 에이브이제닉스(AviGenics)가 대표적인 기업으로, 최근에는 레트로바이러스 벡터를 이용하지 않고도 원하는 인간의 유전자를 수정란에 도입하는 기술을 개발했다고 한다.
닭과 같은 조금류는 산란해 부화까지 약 21일밖에 소요되지 않고, 부화한 병아리는 6개월만에 다시 산란할 수 있기 때문에 동물세포보다 훨씬 더 경제적이고 간단하게 바이오 의약품을 생산할 수 있다는 전망이다.
