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[이데일리 김지완 기자] 바이오에프디엔씨(251120)가 식물에서 성장인자를 생산할수 있는 기술 개발에 성공했다. 이 기술은 세포배양 생산비를 크게 낮출 수 있다는 평가다.

바이오에프디엔씨는 6일 유전자변형 식물세포를 이용해 산업용 EGF 생산에 성공하고, 유전자변형생물체(LMO) 위해성 심사를 앞두고 있다고 밝혔다. EGF는 상피세포성장인자(Epidermal Growth Factor)의 약자로, 세포생장 촉진 물질이다.

(왼쪽부터) 모상현 공동대표, 이정훈 부사장, 김수윤 식물세포배양팀장. (제공=바이오에프디엔씨)

이데일리는 지난 1일 식물세포 유래 성장인자 대량생산 기술 개발의 의미와 시장성을 살펴보기 위해, 모상현 바이오에프디엔씨 대표를 단독 인터뷰했다.

◇ 소태아혈청, 수요 폭발하는 데 만성 공급 부족

모상현 바이오에프디엔씨 대표는 “그동안 세포배양을 위해선 소태아혈청이 반드시 필요했다”면서 “소태아혈청엔 세포 성장을 위한 영양소, 성장인자, 호르몬 등을 풍부하게 함유돼 있다”고 설명했다.

모 대표는 “문제는 소태아혈청은 소 태아에서 추출하기 때문에 값이 비싸고 동물복지와 같은 윤리 문제를 수반한다”면서 “여기에 소태아혈청은 생산의 어려움으로 수요 대비 공급이 부족하다”고 진단했다. 이어 “소태아혈청은 동물 유래 성분이라는 특성으로 바이러스 감염 또는 미생물 오염 위험이 있다”면서 “태아로부터 추출하기 때문에 제품 간 품질 차이도 상존한다”고 덧붙였다.

소태아혈청을 생산하기 위해선 임신한 암소 자궁에서 소태아를 적출해야 한다. 이후 적출한 소태아 심장에 바늘을 꽂아 혈액을 채취한 뒤, 혈액에서 혈청을 분리하는 과정으로 거친다.

한국해양과학기술원에 따르면, 소태아혈청은 현재 ℓ당 1000달러(130만원) 내외에 판매 중이다. 소태아혈청은 공급 부족으로 최근 2년 새 가격이 2배가량 올랐다. 분자생물학, 면역학, 의학 등 바이오 전 분야에서 세포배양을 실시한다. 이 과정에서 소태아혈청의 수요는 글로벌 바이오산업 성장과 함께 크게 증가했다. 소태아혈청 가격이 오를 수밖에 없는 상황이다.

과학적 ‘난제’ 소태아혈청 성장인자 재현 성공

소태아혈청 공급부족을 해결하기 위해 무혈청 배양액이 대체재로 등장했다. 무혈청 배양액은 소태아 혈청을 사용하지 않고, 화학적으로 배합한 세포 배양액을 말한다.

모 대표는 “해조류, 독도새우, 스피롤리나 등에서 영양분을 추출해 무혈청 배양액 제조를 시도했으나, 소태아혈청을 완전히 대체하기엔 역부족이었다”면서 “소태아혈청에 포함된 성장인자를 화학적으로 재현하지 못했기 때문”이라고 설명했다.

그는 이어 “결국, 무혈청 배지와 소태아혈청을 섞어서 배양액을 만들어, 비용을 낮추는 시도가 있었다”면서 “소태아혈청 성장인자 재현은 과학적으로 해결되지 않은 난제”라는 설명을 곁들였다.

바이오에프디엔씨는 식물에서 성장인자 생산 기술 개발에 성공했다. 여기서 생산된 성장인자를 이용하면 값비싼 소태아혈청을 대체 가능할 것이란 전망이다.

모 대표는 “인간 상피세포성장인자 식물세포주 개발에 성공했다”면서 “식물세포 기반으로 성장인자들을 생산해 소태아혈청을 대체할 수 있는 세포배양 배지를 개발하고 있다”고 밝혔다.

식물유래 성장인자는 동물유래 소태아혈청과 달리, 바이러스·병원체 감염이나 미생물 오염 가능성이 낮고, 균질한 품질로 생산할 수 있다. 앞서 바이오에프디엔씨는 박테리아에서 유전자재조합기술로 생산된 성장인자들을 재조합해 간엽줄기세포의 무혈청 배지배양액을 개발해, 특허(제 101108847호)를 보유 중이다.

바이오에프디엔씨는 산업통상자원부 지원을 받아 ‘EGF 생산을 위한 산업용 유전자변형 식물세포 고도화’(과제번호 20015900) 연구과제를 수행 중이다. 바이오에프디엔씨는 지난 2021년 국제 저명 학술지(Annual Review of Food Science and Technology)에 세포농업 선도 기업으로 소개됐다. 특히, 바이오에프디엔씨의 ‘SMART-RC2 platform’ 기술은 세계 학계에서 인정받았다. SMART-RC2는 식물세포 배양 시 바이오매스 및 피토케미컬(혹은 단백질) 생리활성을 증가시킬 수 있는 기술이다.

“무혈청 배양액 수요 증가에 성장인자 수요 폭발”

모 대표는 “백신, 단백질의약품, 줄기세포 연구, 항암제 개발, 유전체 연구 등 세포배양이 빠지는 곳이 없다”면서 “무혈청 배양액 수요 급증과 함께 성장인자 수요도 동반 증가할 것”이라고 내다봤다.

식물세포 유래 성장인자는 의료·피부미용 시장에서도 고성장이 예상된다. EGF(성장인자)는 피부에 상처가 나면 자연적으로 상처를 아물게 하는 역할을 하며, 피부의 재생과 탄력을 증진하는 효과가 있다. EGF는 화장품에도 널리 사용되는 성분이다. EGF는 피부의 주름이나 색소침착을 개선하고 피부를 건강하고 젊게 유지하는 데 도움이 된다.

바이오에프디엔씨가 식물세포주 설계기술과 대량배양 생산기술을 보유해 세포농업 분야에 선도기업으로 자리매김할 것이란 전망이다.

모 대표는 “140g 내외의 배양육 햄버거 패티를 생산하는 데 소태아혈청 50ℓ가 필요하다”며 “금액으로 환산하면 6685만원에 달한다”고 추산했다. 이어 “이번 성장인자 식물세포주 개발을 통해 앞으로 대량 생산기술 확보로 값싼 무혈청 세포배지 배양액을 개발할 것”이라고 밝혔다.

그는 “바이오에프디엔씨는 식물세포에서 성장인자를 생산한 만큼, 비건 인증이 가능하다”면서 “채식주의자를 위한 비건 인증 배양액을 출시한다면, 글로벌 세포배양육 시장의 한 축을 담당하게 될 것”이라고 내다봤다.

한편, 미국 시장조사업체 마케츠앤드마케츠(MarketsandMarkets)에 따르면, 2014년도 세포 배양시장은 약 60억달러(약 7조원)로 추정되며 매년 평균 19.7%의 성장을 이어가 2019년에는 148억달러(약 17조원)를 기록했다. 소태아혈청의 세계 시장규모는 2억5000만달러(3280억원)에 달하며 국내 시장은 70억원대다.