유전자 재조합 단백질 Endostatin의 생산 공정 설계

1. 서론

Endostatin은 혈관 신생 억제 효과를 가진 단백질로, 암 치료와 난치성 혈관 질환 치료에 있어 중요한 역할을 하는 바이오약물이다. 이 단백질은 자연적으로는 쥐와 인간의 내장기관에 존재하며, 2000년대 초반부터 암 성장을 억제하는 항혈관 치료제로서의 가능성이 제시되었다. 특히, 2004년 글로벌 임상 시험 데이터에 따르면 Endostatin을 투여한 환자군은 위약군에 비해 종양 크기와 혈관 발생 빈도가 유의미하게 감소하는 결과를 보여, 암 치료는 물론 혈관 질환 치료 분야에서도 높은 기대를 받고 있다. 그러나 자연계에서 소량으로 생산되므로 임상 및 산업적 적용을 위해서는 효율적이고 대량으로 생산하는 공정이 필수적이다. 현재 상업적 생산 방식은 대장균, 효모, 포유동물 세포 등 다양한 숙주를 이용하는데, 각각의 생산 효율성과 비용, 배양 조건 등이 차이를 보이고 있다. 예를 들어, 대장균을 이용한 생산 공정은 빠른 성장과 저렴한 비용의 장점이 있으나, 단백질의 올바른 접힘이나 포스트번역 수정이 어려워 생물학적 활성이 떨어질 수 있다. 이에 반해 포유동물 세포 시스템은 기능적이고 인체와 유사한 형태의 단백질을 생성할 수 있으나, …