현재 전 세계 COVID-19 확산으로 인해 모든 제약사들은 COVID-19 백신 개발과 생산을 위해 힘쓰고 있습니다. 그럼 바이러스 백신이 무엇이며 어떻게 생산되는지, 생산 시 필요한 세포배양 배지 (Cell Culture Medium)는 무엇인지에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

1. 바이러스 백신은 무엇인가?

백신은 외부 병균(바이러스, 세균) 침입에 대응하기 위한 사전 준비라고 생각하시면 됩니다. 그럼 바이러스 백신의 예방 원리에 대해 간략하게 살펴보도록 하겠습니다.

 

약화된 바이러스 또는 사멸된 바이러스를 인체에 주입하여, 백신 주입 후 바이러스를 제거하기 위해 방어 체계인 항체 생성합니다. 실제로 외부 바이러스가 인체에 주입된 경우, 미리 만들어진 항체를 통해 바이러스가 제거됩니다. 즉, 바이러스 백신은 치료제보다는 감염을 예방하는데 효과적입니다.

 

2. 바이러스 백신 생산은 어떻게 하는가?

바이러스는 세포처럼 스스로 복제 능력이 없어 세포기질(숙주세포)를 이용하여 복제하기 때문에 바이러스 백신 생산 시, 세포기질(숙주세포)인 유정란과 동물 세포를 이용합니다.

 

 

• 유정란을 이용한 바이러스 백신 생산의 장·단점

         ①  1950년부터 현재까지 사용된 방법으로 장기간 검증 및 제조법을 확립하였습니다.

         ②  규제 기관에 승인 시 비교적 문제없이 승인 가능합니다.

         ③  초기 시설 비용이 비교적 낮습니다.

         ④  백신 생산에 알맞은 품질이 확보된 유정란을 얻기 어렵습니다.

         ⑤  불순물 등의 제거가 어려워 달걀 알레르기가 있는 경우 접종이 불가능합니다.

         ⑥  위급 사항 시, 백신 생산이 불가능합니다.

예) COVID-19처럼 갑자기 확산될 경우 이와 관련된 바이러스 백신 생산하는데 어려움이 있습니다.

 

• 동물 세포를 이용한 바이러스 백신 생산의 장·단점

①  1990년부터 현재까지 사용 중이며, 장기간 검증 및 제조법을 확립하였습니다.

②  규제 기관에 승인 시, 비교적 문제없이 승인 가능합니다.

③  정제 등을 통해 불순물 제거 가능하며, 달걀 알레르기가 있는 경우에도 접종 가능합니다.

④  초기 시설 비용 많이 들고 GMP 시설 허가 완료까지 2~3년 소요됩니다.

⑤  세포은행(Cell bank) 제도로 동물 세포는 위급사항에서도 바로 사용 가능합니다.

 

백신 생산 시 주로 사용되는 세포주(Cell line) 종류

– MDCK cell (Madin-Darby Canine Kidney )

– Vero cell (African green monkey kidney)

– Insect (sf9, sf21, Spodoptera Frugiperda 유래 세포)

– BHK-21 (Baby Hamster Kidney cell)

– HEK 293 cell (Human Embryonic Kidney 293 cells)

 

3. 바이러스 백신 생산을 위해 사용되는 세포배양 배지(Cell Culture Medium)는 무엇인가요?

• 동물세포 배양 시 꼭 필요한 원자재입니다.

세포배양 배지(Cell Culture Medium) 특징

– 동물에서 채취된 세포가 체외에서도 성장할 수 있도록 인체 내의 대사물질인 아미노산, 글루타민, 비타민 등이 포함되어 있습니다.

세포배양 배지가 꼭 필요한 이유

– 세포배양 배지가 없으면 세포 성장 및 증식이 되지 않아 바이러스 감염이 불가능하며, 최종 수율이 떨어짐으로 바이러스 백신 생산이 불가능합니다.

 

위와 같은 이유로 동물 세포 배양 시, 세포배양 배지 선정도 매우 중요합니다.

그럼 마지막으로 싸토리우스에서 출시한 세포배양 배지 (4Cell Medium)에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

세포배양 배지 4Cell medium 특징

①  포배양 배지 성분은 Chemically defined, serum-free, protein free로 구성되어 있습니다.

②  안정성 확보 및 lot 별 간의 차이를 감소시키고 개발 시간 단축 및 세포배양 배지 성분을 알고 있어 정제 과정을 간소화시켜 공정 시간을 단축시킬 수 있습니다.

③  개발부터 생산까지 사용 가능합니다.

④  하나의 세포배양 배지로 Seeding, infection, growth까지 사용 가능하여 비용이 절감됩니다.

⑤  규제 기관의 기준에 따라 세포배양 배지를 제조함으로써 교차오염 방지됩니다.

 

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지금까지 바이러스 백신 원리 및 생산 방법과 싸토리우스의 세포배양 배지까지 알아보았습니다. 더 자세한 사항이 알고 싶으신 분들은 아래 링크를 통해 문의해 주시면 친절히 답변해드리도록 하겠습니다.