서방형 3차원 지지체를 이용한 줄기세포 대량배양공정 및 바이오리엑터 시스템 개발 = Development of stem cell culture processes and bioreactor systems using sustained-release 3D scaffolds

국문 초록 (Abstract)

줄기세포는 자가 복제가 가능하며 다중 분화능력이 존재하기 때문에 손상된 세포의 치료제로 새로운 가능성을 제시하였다. 현재 줄기세포를 이용하여 319건의 임상 2/3상 시험이 진행 중이며, 긍정적인 치료효과를 보이고, 의약품 품목 허가가 증가하고 있다. 하지만 줄기세포 치료제 생산 시 많은 세포 수가 필요하여 생산단가가 비싸 상용화 단계는 아직 이르다. 본 연구는 바이오리엑터와 마이크로캐리어를 이용한 최적화 공정 개발을 통해 생산의 효율성을 증가시켜 비용 절감의 효과를 가지는 기반 기술을 개발하였다. 소규모에서 초기 주입조건, 배양 교반 조건, 배지 교체 및 추가 마이크로캐리어 주입조건 실험을 통해 증식력이 뛰어난 최적화 공정 조건을 확립하였다. 그 후 바이오리엑터를 이용하여 확립된 공정조건으로 배양을 진행하였다. 결과적으로 5 L 규모에서 배양 9일차에 목표 세포 수인 1 × 109 세포를 확보하였으며, 연속 회수 시스템을 통해 회수율을 50% 이하에서 70% 이상으로 향상시켰다. 본 연구는 줄기세포 치료제 생산에 있어서 경제적이고 자동화된 공정을 제시하였으며, 추후 줄기세포 치료제 상용화 연구의 초석을 마련하였다.