한국세라믹기술원이 항체의약품을 기존보다 빠르고 저렴하게 정제할 수 있는 새로운 시스템을 개발했다. 한국세라믹기술원 제공

한국세라믹기술원이 항체의약품을 기존보다 빠르고 저렴하게 정제할 수 있는 새로운 시스템을 개발했다.

한국세라믹기술원은 김성현 박사와 박희선 연구원이 기초과학연구원(IBS) 우재성 박사와의 공동연구를 통해 항체의약품 정제 효율을 획기적으로 높인 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

연구팀이 선보인 기술은 ‘접선유동여과(TFF·Tangential Flow Filtration)’ 방식을 활용한 무(無) 컬럼 항체 정제 시스템이다. 기존 항체의약품 생산 공정에서 필수적으로 사용되던 고가의 프로틴 A 컬럼을 사용하지 않는 것이 특징이다. 이를 통해 정제 시간과 비용을 동시에 줄일 수 있는 가능성을 제시했다.

항체의약품은 특정 질병 원인에 선택적으로 작용해 치료 효과가 뛰어나지만, 생산 공정이 복잡하고 비용이 높아 약가 부담이 크다는 한계가 있다. 특히 항체를 고순도로 분리하는 정제 공정은 전체 생산 비용의 상당 부분을 차지한다. 현재 가장 널리 사용되는 ‘프로틴 A 컬럼 정제법’은 전체 생산 원가의 약 35%를 차지할 정도로 비용 부담이 크고, 정제 과정에도 오랜 시간이 소요된다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 항체와 선택적으로 결합하는 새로운 융합단백질 ‘ZZ-CSQ’를 개발하고, 이를 접선유동여과 방식에 적용했다. 접선유동여과는 액체가 필터 표면을 따라 흐르면서 불순물을 제거하는 기술로, 막힘이 적고 대량 처리가 가능해 제약·바이오 산업에서 널리 활용되고 있다.

이를 통해 연구팀은 컬럼 없이 항체를 정제하는 새로운 공정을 구현했다. 또한 정제된 항체가 기존 방식과 비교해 안정성과 기능 면에서 차이가 없다는 점도 확인했다.

실험 결과, 새 시스템으로 정제한 항체는 97% 이상의 높은 순도를 나타냈으며, 기존 정제법보다 약 4배 빠른 속도로 정제가 가능했다. 정제 과정에서 문제로 지적되던 불순물은 최대 12배 이상 감소한 것으로 분석됐다.

연구팀은 해당 기술이 실험실 수준을 넘어 대량 생산 공정으로의 확장 가능성도 충분히 확인했다며, 향후 항체의약품 산업 전반에 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

김성현 박사는 “이번 기술은 고가의 정제용 수지 없이도 항체를 빠르고 효율적으로 정제할 수 있는 시스템”이라며 “상용화가 이뤄질 경우 항체의약품 생산 비용 절감은 물론 국내 바이오산업의 경쟁력 강화에도 기여할 것”이라고 말했다.

한편 이번 연구는 삼성미래기술육성사업의 지원받아 수행됐으며, 분리·정제 분야 국제 학술지 상위 10% 이내 저널인 ‘Separation and Purification Technology’(Impact Factor 9.0)에 게재됐다.