동물대체시험 (13)

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부산대 생명과학과, "동물실험 없이 환경호르몬 쉽고 빠르게 찾는다"

부산대 연구팀, (왼쪽부터) 윤부현 교수, 강현구, 최규호, 김태진 교수

 

부산대학교 연구진이 동물실험 없이도 환경호르몬을 쉽고 빠르게 검출해 내는 시험법을 개발했다.

 

부산대학교(총장 차정인)는 생명과학과 윤부현·김태진 교수팀이 내분비계장애물질(환경호르몬)을 판별하는 세포주를 구축하고 이를 활용한 판별 시험법을 개발했다고 13일 밝혔다.

 

환경호르몬은 외부에서 유입돼 체내 호르몬의 생리 작용을 교란시키는 물질로, 오존층 파괴, 지구온난화와 함께 세계 3대 환경문제로 대두되고 있다.

이에 경제협력개발기구(OECD)는 환경호르몬 판별을 위한 다양한 검색 시험법의 가이드라인화를 추진하고 있는 가운데, 이번에 부산대 연구팀이 여성호르몬인 에스트로겐의 생리 작용을 교란시키는 에스트로겐성 환경호르몬을 판별할 수 있는 시험법 개발에 성공한 것이다.

 

환경호르몬이 국제적인 환경문제로 대두되면서 OECD 회원국을 중심으로 1998년부터 환경호르몬 판별 시험법 개발연구를 추진해 오고 있으며, 특히 최근 동물실험에 대한 윤리적 문제가 제기됨에 따라 환경호르몬 판별을 위한 동물대체시험법 개발이 요구되고 있다.


부산대 윤부현·김태진 교수팀은 동물실험 없이 인체 세포주만으로 에스트로겐성 환경호르몬을 탐지할 수 있는 시험법을 개발했으며, OECD 시험가이드라인 검토를 거쳐 국제 표준 시험법으로 채택될 것으로 기대된다.

 

 

부산대 연구팀 연구 이미지

 

에스트로겐은 체내에서 에스트로겐 수용체와 결합해 에스트로겐 수용체의 이합체화*를 유도하고, 이를 통해 세포 내에서 여성호르몬으로서의 기능을 수행한다. 이때, 에스트로겐성 환경호르몬은 체내 정상 에스트로겐과 유사하게 에스트로겐 수용체의 이합체화를 유도해 내분비계 교란을 일으킨다고 알려져 있다.

* 이합체화(oligomerization): 단백질 분자들이 두 개 이상 모여 특정한 구조를 형성하는 과정. 이 과정은 세포 내에서 다양한 생리적 반응 및 신호전달에 중요한 역할을 한다.

 

연구팀은 생물발광 공명에너지전이* 현상을 활용해 에스트로겐 수용체의 이합체화를 세포 수준에서 탐지할 수 있는 시험법을 개발했으며, 이를 통해 특정 물질이 에스트로겐성 환경호르몬인지 판별할 수 있다.

* 생물발광 공명에너지전이: 발광물질과 형광물질이 10nm 이하로 가까워져 빛에너지가 전이되는 현상으로, 두 단백질의 상호작용 및 인접성을 탐지하기 위한 기술로 사용된다.

 

기존 에스트로겐성 환경호르몬을 탐지하는 동물대체시험법은 방사성 동위원소를 이용한 평가시스템으로, 방사성 동위원소 표지에 있어 실험적 위험성이 존재하고 에스트로겐 이합체화 이후의 신호전달을 탐지하기 어렵다는 한계점이 지적됐다.

 

연구팀이 개발한 시험법은 인체 세포주에 에스트로젠 이합체화를 감지하는 바이오센서*를 탑재해 위험 물질 없이도 쉽고 간편하게 환경호르몬을 판별할 수 있다. 또한, 바이오센서의 구조, 형광물질 종류 등 다양한 요소를 고려해 바이오센서를 최적화했으며, 이를 통해 저농도의 환경호르몬도 효과적으로 검출해 낼 수 있음을 검증했다.

* 바이오센서: 생화학 반응에 의한 신호를 계측 가능한 신호로 바꾸는 생물학적 장치를 의미하며, 본 연구의 바이오센서는 에스트로겐 이합체화 정도를 생물발광 공명에너지전이 값 측정을 통해 확인한다.


연구팀은 해당 시험법의 검증을 위해 미국 국립 보건원에서 제시하는 환경호르몬 시험 물질 72종에 대한 판별시험을 완료했으며, OECD 시험가이드라인 검토를 앞두고 있다.

 

연구책임을 맡은 부산대 생명과학과 윤부현 교수는 "환경호르몬은 인체에 치명적인 영향을 줄 수 있음에도 불구하고 아직까지 명확한 감지 기술이나 평가 기준이 부재하다. 본 시험법의 OECD 가이드라인 제안을 통해 환경호르몬의 안전성 평가 기준을 확립하고, 국내 과학기술의 국제적 위상이 제고될 것으로 기대한다"고 밝혔다.

 

이번 연구성과는 바이오의공학 분야 국제 권위 학술지인 『Biomaterials Research』 3월 7일자에 게재됐다.

  • 논문 제목: Novel estrogen receptor dimerization BRET-based biosensors for screening estrogenic endocrine-disrupting chemicals (에스트로겐성 내분비계장애물질 스크리닝을 위한 신규 에스트로겐 수용체 이량체화 감지 생물발광 공명에너지전이-기반 바이오센서)
  • DOI: 10.34133/bmr.0010
  • 논문 링크: https://spj.science.org/doi/10.34133/bmr.0010

 

이번 연구는 식약처 지원을 받아 수행됐으며, 부산대 생명시스템학과 최규호 박사과정생과 강현구 박사가 제1저자, 연구책임자인 윤부현 교수와 김태진 교수가 교신저자로 수행했다.

 

또한, 식약처 식품의약품안전평가원의 식품위해평가과 신영민 과장과 조혜진 주무관이 공동 저자로 참여해 실험실 간 교차검증을 통해 해당 연구에서 개발된 시험법의 재현성을 검증했다.

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식약처, '첨단 동물대체시험법 표준화 국제심포지엄' 성료

식약처가 '첨단 동물대체시험법 표준화 국제심포지엄'을 개최했다

 

식품의약품안전처(처장 오유경) 소속 식품의약품안전평가원(원장 박윤주)은 지난 2월 22일 개최한 '첨단 동물대체시험법 표준화 국제심포지엄'을 통해 미국 FDA, NIEHS* 및 OECD 등과 협력할 수 있는 발판을 마련했다고 밝혔다.

* NIEHS(National Institute of Environmental Health Science): 첨단 동물대체시험 연구 및 인체·환경 보건 등을 담당하는 미국 규제기관

 

산‧학‧연‧관 등 총 259명이 참석한 이번 국제심포지엄에서는 미국 FDA, NIEHS 및 OECD* 전문가가 참석하여 첨단 동물대체시험법의 개발 현황, 가이드라인 진행 상황, 규제적용 방안, 국제 협력의 중요성 등에 대해 발표 ** 했다.

* 숀 멕마혼 박사( 미국 FDA), 니콜클라인스트루어 박사( 미국 NIEHS) , 나탈리 델루 & 최유진 박사(OECD)
** 이번 국제심포지엄 발표 자료는 한국동물대체시험법검증센터 홈페이지에 공유

 

이번 국제심포지엄 개최를 계기로 심포지엄 하루 전에 열린 사전 회의에서 식약처, NIEHS, OECD는 각 기관에서 개발하고 있는 동물대체시험법 등 정보를 공유하고 시험법 표준화에 필요한 사항을 함께 논의하였으며, 앞으로 계속해서 협력을 이어가기로 하였다.

 

특히 식약처는 국내 개발 간 오가노이드 이용 독성평가 시험법의 국제 인증을 위한 OECD 독성시험 가이드라인 등재가 신속하게 이루어질 수 있도록 협조를 요청하였다.

 

식약처는 앞으로도 국내외 산업계, 학계, 관련 부처 및 국제기구 등과 소통 ‧협력하여 국내 동물대체시험 분야 연구 개발을 적극 지원하고 첨단 동물 대체시험의 국제 표준화를 선도하도록 최선을 다해 노력하겠다고 밝혔다.

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식약처, '첨단 동물대체시험 표준화를 위한 국제심포지엄' 개최

첨단 동물대체시험 표준화 국제심포지엄 포스터

 

식품의약품안전처(처장 오유경) 소속 식품의약품안전평가원(원장 박윤주)은 첨단 동물대체시험 연구와 정책 동향을 공유하고 동물대체시험 표준화 인프라를 구축하기 위해 2월 22일 신라호텔(서울 중구 소재)에서 '첨단 동물대체시험법 표준화 국제심포지엄'을 개최한다.

 

이번 국제심포지엄에서는 ▲미국 FDA, NIEHS 첨단 동물대체시험 개발 현황 및 규제적용 ▲OECD 첨단 동물대체시험 활용 및 전망 ▲OECD 첨단 동물대체시험 기반 가이드라인 및 추진 프로젝트 소개 ▲한국동물대체시험검증센터(KoCVAM) 및 국내 동물대체시험 규제적용 등에 대한 전문가 발표가 있을 예정이다.

* NIEHS(National Institute of Environmental Health Science): 첨단 동물대체시험 연구 및 인체·환경 보건 등을 담당하는 미국 규제기관

 

관심이 있으면 누구나 사전등록(https://naver.me/xSNH1Djj) 후 이번 국제심포지엄에 참석할 수 있으며, 참고로 사전등록은 2월 16일까지 가능하다.

 

식약처는 이번 국제심포지엄이 오가노이드 등 첨단 바이오 기술 기반 동물대체시험 표준화에 도움을 줄 것으로 기대하며, 앞으로도 산업계, 학계, 관련 부처 등의 다양한 의견을 청취하고 협력하는 등 국내 동물대체시험 분야 연구 개발을 적극 지원할 계획이다.

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국립환경과학원, 안정성평가연구소와 '동물대체시험법 활성화' 연구 협력

환경부 소속 국립환경과학원(원장 금한승)은 환경독성 분야 정부출연연구기관인 안전성평가연구소(소장 정은주)와 동물대체시험법 활성화를 위해 1월 30일 오전 안전성평가연구소(대전시 유성구 소재)에서 업무협약을 체결한다.

 

이번 협약은 국내 동물대체시험법 및 위해성평가 연구 분야의 활성화 및 환경 분야 국내 대표 연구기관 간 협력체계를 구축하여 실험쥐 등 기존 척추동물 실험을 대신할 대체시험법을 개발하기 위해 마련된 것이다. 아울러 양기관은 국제 추세에 맞는 새로운 환경유해인자에 대한 차세대 위해성평가 기법의 개발도 추진한다.

 

업무협약의 주요 내용은 △선진국형 동물대체시험법 개발 활성화를 위한 협력 구축, △동물대체시험법 기반 환경오염물질 확인 연구, △동물대체시험법의 경제협력개발기구(OECD) 등 국제 시험법 등재를 위한 공동 검증 연구 및 결과 신뢰성 제고를 위한 자료 수집, △동물대체시험법 등 독성 연구와 위해성평가 분야의 최신 정보·기술 교류 및 공동 학술회(워크숍) 개최 등이다.

 

금한승 국립환경과학원장은 "이번 협약을 통해 선진국 중심의 동물실험 규제 강화에 선제적으로 대응하고 기관 내 연구의 한계를 뛰어넘어 보다 폭넓고 실효적인 동물대체시험법 활성화 방안을 마련하는 계기가 될 것"이라며, "앞으로 국민의 신뢰를 얻을 수 있는 환경 분야 기초 및 정책지원 연구의 본보기가 되도록 적극적으로 협력해 나가겠다"라고 밝혔다.

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식약처, '동물대체시험 실용화 위한 표준화 연구 사업' 설명회 개최

식품의약품안전처(처장 오유경)는 산·학·연 관계자를 대상으로 '24년 동물대체시험 표준화 및 마약류 안전관리 분야 연구사업 설명회를 12월 19일 그랜드 인터컨티넨탈 파르나스 호텔(서울 강남구 소재)에서 개최한다고 밝혔다.

 

이번 설명회에서는 동물대체시험 실용화를 위한 표준화 사업과 마약류 안전관리 기술개발 사업을 소개하고 내년도 연구사업 추진계획도 공유한다.

 

동물대체시험의 경우 ▲장기별 오가노이드 및 생체조직칩 활용 안전성 등 평가기술 표준화 및 최적화 연구 ▲혈장분획제제 등 품질평가를 위한 동물대체시험법 개발 ▲인공지능(AI) 활용 오가노이드의 안전성·유효성·품질 예측 평가 시스템 개발 ▲ 의료기기 구강점막자극 동물대체시험 개발 등에 대해 설명한다.

 

마약류 안전관리의 경우 ▲투약 여부 판별을 위한 마약류 대사체 연구 ▲마약류 신속검사 및 의존성 행동평가에 신기술 도입 ▲식품 불법 혼입 마약류 분석기술 개발 ▲재발 관련 기전 규명 및 맞춤형 재활 기술개발 사업 등에 대해 설명한다.

 

식약처는 이번 설명회가 산·학·연 관련 연구자들이 신규 출연사업에 참여하는 데 도움을 줄 것으로 기대하며, 앞으로도 식품, 의료제품의 안전관리에 도움을 줄 수 있는 연구를 지속 발굴‧수행하겠다고 밝혔다.

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산업/기업정보

아크로셀바이오사이언스, 생체 조직 제작 솔루션 '아크로툴' 출시... "동물 희생 경감"

생체 조직을 제작하는 솔루션이 국내 업체에 의해 출시됐다.

 

바이오 소재 연구개발 기업 아크로셀바이오사이언스(대표 송병호, 이하 아크로셀)가 자사 고유 기술 'SlabON®'을 기반으로 개발한 생체 조직 제작 솔루션 '아크로툴(AkroTool™)'을 12월 1일 자로 출시했다고 밝혔다.

 

'아크로툴'은 피부, 연골 및 인체 주요장기 조직과 같은 생체 조직을 자연 상태에 가깝게 제작할 수 있는 기술 솔루션으로 의약품, 소비재, 동물실험대체법 개발 등 다양한 산업에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

 

'아크로툴'은 아크로셀이 보유한 SlabON® 기술에 기반한 프로세스를 통해 과거 시도되던 조직구조체 제작 기술 대비 획기적으로 확대된 크기의 생체조직을 제작하는 솔루션이다. 아크로셀은 각 수요기업의 니즈에 따라 맞춤형으로 '아크로툴' 솔루션을 공급할 계획이다.

기존의 생체 조직 제작 시도에서 발생한 주요 문제 중 하나는 구조체 내 세포 밀도의 부족과 불균일성으로 인해 원하는 크기와 형상을 구현하는 것이 어렵다는 점이었다. '아크로툴'은 이러한 문제를 해결하기 위한 혁신적인 솔루션으로, 전 세계 특허를 취득한 원천 기술 플랫폼 SlabON®을 통해 세포 밀도를 크게 증가시키면서 원하는 크기와 형태로 생체 조직을 제작할 수 있는 기술을 제공한다.

 

생체조직의 제작은 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 특히 의약품, 화장품 등의 개발에 요구되는 비임상 실험에서 실험동물 희생에 대한 부담을 경감시킬 수 있는 대안으로 고려된다.

실제로 전 세계적으로 연구 개발을 위해 희생되는 동물의 수는 연간 5억 마리, 국내에서도 500만 마리*에 달하는 것으로 알려져 있다. 이로 인해 동물복지에 대한 관심이 제고되고 있으며, 최근 미국 식품의약국(FDA)의 제품허가 과정에서 비임상 동물평가 자료를 대체하는 자료 제출이 요구되는 등 동물대체 시험법에 대한 제도적 대비가 반드시 필요한 상황이다.
* 농림축산검역본부 '2022년 동물실험윤리위원회(IACUC) 운영 및 동물실험 실태 조사'

 

생체 조직의 제작은 소비자의 실생활에도 직접 영향을 미칠 수 있다. 동물세포의 배양을 통해 동물을 직접 희생시키지 않더라도 육류 제품이나 가죽 제품 등의 원료인 배양 소재를 생산하는 것이 가능하기 때문이다.

배양소재 분야는 '비건소비'와 동물복지에 대한 관심이 높아지는 소비 트렌드를 반영해 최근 큰 관심을 모으고 있다. 업사이드 푸드 등 배양육 관련 기업이 대규모 투자를 유치한 바 있으며, 럭셔리 패션 브랜드 구찌의 모회사인 프랑스 케링이 최근 배양가죽 관련 연구개발을 수행 중인 미국 캘리포니아 소재 바이오텍 기업에 투자를 진행해 이목을 끌기도 했다.

 

아크로셀은 '아크로툴'을 통해 다양한 동물종의 특정 조직세포를 채취하고, 확장 배양해 생체 조직을 구현함으로써 이를 각종 비임상 실험에 활용할 수 있을 뿐만 아니라 향후 배양육 및 배양가죽 분야에서 신제품 개발을 지원하는 것을 목표하고 있다.

 

송병호 아크로셀 대표는 "아크로툴의 출시를 통해 친환경적이며 ESG 경영 기조에 도움이 되는 동물실험 대체법 및 배양소재 개발에 기술 역량을 투입해 사업화를 지원하고, 장기적으로는 첨단 조직재생치료제, 인공장기 개발에 적용 가능한 기술로 고도화 및 상업화를 달성하는데 최선을 다할 것"이라고 밝혔다.

 

 

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ㄴ 2023.08.24 - 입셀, 아크로셀 바이오사이언스와 '첨단 바이오의약품 연구개발' 업무협약 체결

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산업/기업정보

입셀, 아크로셀 바이오사이언스와 '첨단 바이오의약품 연구개발' 업무협약 체결

입셀이 아크로셀 바이오사이언스와 업무협약을 체결했다

 

유도만능 줄기세포를 이용한 골관절염 치료제를 개발하고 있는 입셀(대표 주지현)이 아크로셀 바이오사이언스(대표 송병호)와 상호협력을 강화한다.

 

입셀

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입셀(YiPSCELL)은 유도만능 줄기세포 기술을 기반으로 한 국내 최초 스타트업이다.

'유도만능 줄기세포'라는 차세대 줄기세포 기술을 이용해 정상인과 환자에서 유래한 줄기 세포주를 생산하고, 동물 실험을 대체할 수 있는 질병 모델링 플랫폼 서비스를 제공한다.

줄기세포 기반 치료제 개발 등 다양한 진단 및 치료 파이프 라인을 구축하고 있는 생명공학 기업이다.

 

양사는 8월 22일 '입셀의 iPSC 세포주 유래 분화세포와 아크로셀 바이오사이언스의 SlabON® 기술을 이용한 대형 조직구조체 제작 및 이를 이용한 조직재생치료제 연구개발'에 관한 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다.

 

입셀은 식품의약품안전처 및 미국 식품의약국(FDA) 기준에 맞는 GMP(우수의약품제조 및 품질관리기준) 인증 임상등급 유도만능줄기세포은행을 구축 완료했으며, 임상등급 유도만능 줄기세포에서 분화된 연골 스페로이드(spheroid) ‘MIUChon™’을 개발해 골관절염 치료제로서 식약처 임상허가 신청을 완료했다.

아크로셀 바이오사이언스는 세포로 이뤄진 시트 형태의 대형 조직 구조체를 제조하는 SlabON® 기술을 보유하고 있고, 첨단 바이오의약품 개발과 대형 오가노이드 제작 및 인공장기 제작에 대한 기술을 개발 중에 있다.

 

입셀과 아크로셀 바이오사이언스는 이번 협약을 통해 입셀의 유도만능 줄기세포로부터 분화된 세포와 아크로셀 바이오사이언스의 SlabON® 기술을 이용한 첨단 바이오의약품 연구개발 협력, 신규 공동 연구개발 과제 도출 및 정부 연구개발 지원사업 신청 등의 분야에서 협력할 예정이며, 그 외 상호 활발한 연구 교류를 진행할 계획이다.

 

이날 입셀 주지현 대표는 "아크로셀 바이오사이언스와의 연구개발 협력으로 유도만능 줄기세포를 이용한 세포에서 연골 spheroid(MIUChon™), 그리고 그 다음을 잇는 조직 신개념의 치료제 개발이 이뤄질 것으로 기대된다"고 말했다.

 

아크로셀 바이오사이언스 송병호 대표는 "입셀과의 향후 협력을 통해 입셀의 유도만능 줄기세포로부터 분화된 세포를 통해 안정적인 세포원을 확보하고, 이를 대형 생체조직 구조체 제작 플랫폼 기술인 SlabON®에 적용해 다양한 첨단 조직 재생 치료제 개발을 진행할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

 

 

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아모레퍼시픽, 국내 최초로 ICCS 가입... "동물실험 중단 위한 국제활동 참여"

ICCS 로고

아모레퍼시픽이 국내 최초로 '화장품 안전 국제 협력(International Collaboration on Cosmetics Safety, ICCS)'에 가입했다.

 

ICCS는 화장품 제조 업체, 산업 협회와 동물보호단체 등이 참여하는 글로벌 이니셔티브로, 올해 2월 출범했다.

단체의 주요 목표는 △최신 과학을 활용해 전 세계적으로 화장품, 퍼스널 케어 제품 및 그 성분에 대한 평가에 대한 비동물 안전성 평가(Animal free safety assessment)로의 전환을 가속화하고 △비동물 안전성 평가 결과를 인정하도록 각국의 당국자를 설득해 규제 및 정책에 반영하며 △불필요한 동물실험을 중단해 제품 안전을 보장하는 동시에 인간의 건강과 환경을 보호하는 것이다.

 

ICCS에는 현재까지 로레알, 유니레버, 에스티로더, P&G 등 주요 글로벌 뷰티 기업과 각국의 화장품협회, 휴메인 소사이어티, 크루얼티 프리 인터내셔널, PETA 등의 동물보호단체를 비롯한 40개 단체가 참여 중이다. 한국에서는 이번에 아모레퍼시픽이 처음으로 가입했다.

 

ICCS의 에린 힐(Erin Hill) CEO는 "아모레퍼시픽의 ICCS 합류를 환영하며, 이를 통해 전 세계적으로 그 전문성과 경험의 폭을 더욱 넓힐 수 있게 됐다"며 "ICCS는 화장품과 그 성분에 대한 비동물 안전성 평가 영역에서 매우 독보적인 역할을 수행하고 있다"고 이야기했다.

 

아모레퍼시픽 R&I 센터장 서병휘 CTO는 "아모레퍼시픽은 다양한 생명을 존중하는 기업으로서, 동물 복지 및 생명 윤리를 위해 동물 실험을 하지 않아야 한다는 소명의식을 가지고 이를 실천해 왔다"며 "전 세계 유수의 기업 및 단체의 과학자와 전문가들이 모여 동물실험 없는 화장품 안전성 평가법 연구와 규정에 대한 중요한 논의를 이어가는 ICCS의 큰 걸음에 아모레퍼시픽도 기여할 수 있어서 매우 의미 있게 생각한다"고 이야기했다.

 

한편 아모레퍼시픽은 2008년부터 자체적인 동물실험을 중단했다. 2013년부터는 '화장품에 대한 불필요한 동물실험 금지' 선언에 따라 다른 국가나 타 법령에 따라 불가피하게 동물실험이 강제되는 경우 이외에는 협력업체를 포함해 일체의 동물실험을 금지하고 있다. 2015년에는 한국동물실험대체법학회에서 수여하는 '생명윤리 구현을 위한 학술 기여 우수 단체'로도 최초 선정됐다.

 

아모레퍼시픽은 동물실험을 대신해 제품의 안전성을 검증할 동물실험 대체시험법을 연구개발하고 도입하는 데에도 앞장서 왔다. 1994년 인공 피부 제조에 대한 공동연구를 시작으로 국내외 학술지에 동물실험 대체시험법 관련 논문을 59편 발표했고, 15건의 특허를 출원 및 등록했다. 국내에서 개발한 동물실험대체시험법이 OECD 가이드라인으로 등재되는 데에도 기여한 바 있다.

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세라트젠, 멥스젠과 MOU 체결... "인간 생체조직 칩 플랫폼 개발"

세라트젠이 멥스젠과 MOU를 체결했다

 

오가노이드 및 첨단생체소재 전문기업 세라트젠(대표 황용순ㆍ이상길)은 인간 장기 모델 칩 전문기업 멥스젠(대표 김용태)과 '인간 생체 조직 칩 플랫폼' 개발을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다.

 

멥스젠

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멥스젠(Mepsgen Co., Ltd.)은 3차원 생체조직칩 및 나노 기술 기반의 신약 물질 전달 플랫폼을 개발하는 바이오테크놀로지 기업이다.

미국 메사추세츠공과대학(MIT) 로버트 랭거(Robert Langer) 교수와 김용태 대표가 공동으로 설립한 멥스젠은 대량 생산이 가능한 플라스틱 재질의 3차원 생체조직칩을 성공적으로 양산함으로써 본격적인 사업화에 착수했고, 동시에 신약 물질 바이오 의약품 개발 및 연구 대행 서비스를 수행하고 있다.

멥스젠은 인간 장기 모델칩(MEPS-X), 미세와류 나노입자 제조 플랫폼(MST-X), 그리고 약물 전달 나노플랫폼(MG-X)을 개발하고 있으며, 이를 통해 알츠하이머와 뇌종양 등의 난치성 질환 치료제 사업에 박차를 가하고 있다.

 

세라트젠

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세라트젠(Cellartgen Inc.)은 오가노이드 및 생체소재 기술을 융합해 재생치료제, 난치성 질환 모델 및 약물 스크리닝 플랫폼을 구축하고 있는 바이오 스타트업이다.

오가노이드는 역분화줄기세포, 성체줄기세포, 혈관세포, 면역세포 등을 조합해 정교하게 제작한 장기 모사체로 실제 장기의 구조과 기능, 생리학적 특징을 체외에서 재현할 수 있는 기술이며, 생체소재 기술은 우수한 생체 적합성, 조직재생 능력을 가지면서 주사제, 패치 등 용도에 맞게 변형할 수 있는 다양한 생체 고분자를 개발하는 기술이다.

세라트젠은 첨단 세포공학 기술인 오가노이드와 생체소재 기술의 융복합 연구에 집중하고 있으며, 이를 통해 차세대 조직공학 치료제 및 인공장기의 실용화를 목표하고 있다.

 

양사는 이번 협력을 통해 장기 특이적 미세환경을 모사하는 장기 맞춤형 세포배양 소재를 인간 장기 모델 칩 기술에 접목해 생체 모사도가 크게 향상된 장기 생체 조직 칩 플랫폼 개발을 추진할 예정이다.

 

세라트젠은 실제 장기의 면역원성은 제거하고, 장기 특이적인 유효성분을 보존하는 생체소재 기술을 활용해 장기 맞춤형 세포배양 소재를 개발 중이다. 이 소재는 줄기세포, 오가노이드 등의 고도화된 세포를 배양하는데 활용되며, 암 유래의 경쟁 제품과 달리 생체 이식이 가능하다는 특징이 있다. 또한 이러한 장기 맞춤형 소재를 오가노이드 모델에 접목해 고도화된 난치성 질환 치료제 유효성 평가 모델을 개발하고 있다.

 

멥스젠이 개발하고 있는 인간 장기 모델 칩은 3차원의 미세유체 구조를 구성하고, 그 안에 세포를 배양해 만든 조직체로 인간 장기를 체외에서 정교하게 구현할 수 있다. 장기 칩에서는 수많은 세포를 동일한 미세환경에서 배양할 수 있어 세포치료제의 대량 생산에 활용할 수 있고, 동시에 수많은 약물을 스크리닝하거나 후보 물질의 유효성 평가에도 활용할 수 있다.

 

세라트젠의 장기 맞춤형 생체소재를 멥스젠의 인간 장기 모델 칩에 접목하면 실제 조직의 미세환경을 칩 내에서 구현할 수 있으며, 이를 기반으로 인간 생체조직 칩 플랫폼을 개발해 약물 스크리닝, 후보물질 유효성 평가 등 주로 동물실험을 통해 검증하던 기존의 평가모델을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

 

세라트젠의 황용순 대표는 "멥스젠이 보유한 장기 칩 기반 정교한 자동화 배양 시스템은 인간 장기 생체 조직 칩, 다중 장기 칩 등의 고도화된 체외 모델 구현에서 반드시 필요한 기술이라 생각한다"라며 "세라트젠이 보유한 오가노이드와 생체소재 기술에 멥스젠의 칩 기반 자동화 배양 시스템이 접목된다면 편차가 획기적으로 줄어든 표준화된 오가노이드를 생산할 수 있는 기반이 된다. 이번 업무협약을 통해 양사의 기술이 한 단계 성장해 상용화에 다가갈 수 있기를 기대한다"고 말했다.

 

멥스젠의 김용태 대표는 "세라트젠의 생체소재는 3차원 인공 생체 체외모델을 구현하는데 필수적인 요소며, 세라트젠은 구현하고자 하는 장기 모델에 따라 맞춤형 세포배양 소재를 제공할 수 있는 기술을 보유하고 있다"라며 "멥스젠은 현재 양산 및 판매 중인 인간 장기 모사 칩 플랫폼과 출시 예정인 자동화 시스템을 이용해 다양한 장기모델을 개발 중이며, 멥스젠의 장기모델 파이프라인에 세라트젠의 장기 맞춤형 세포배양 소재를 적용하면 생체 모사도가 높은 모델을 구현할 수 있어 질병 기전 연구와 약물 유효성 평가에 진일보된 모델 구축이 가능할 것으로 기대한다"고 말했다.

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