동물세포배양 및 의약품제제의 생산

목차

1. 세포 배양을 위한 동물세포의 처리

2. 배양 대상의 선택

3. 배양세포의 균일성

4. 동물세포 배양에 사용되는 배지

5. 동물세포의 대사

6. 포유동물세포의 배양 조건

7. 포유동물세포의 배양 도구

8. 동물세포 배양의 종류

9. 동물세포 배양용 장치

10. 동물세포 배양용 반응기의 종류

11. 동물세포 배양의 생산물

본문내용

물질은 당 첨가반응(glycosylation)이 필요하기 때문에 동물세포 배양으로 만들어 낸다. 그 외 동물세포 배양으로 생산되는 호르몬으로 여포자극 호르몬(follicle-stimulating hormone)과 융모성(chorionic) 호르몬이 있다.
⑤ 효 소
동물세포 배양으로 생산할 수 있는 효소는 무수히 많다. 예를 들어, 유로키나아제(eurokinase), 콜라지나아제, 펩신, 트립신 등과 혈액을 응고시키는 인자 VII(factor VII), 인자 VIII, 인자 X 등이 있다. 티슈 플라즈미노겐 활성제(tissue plasminogen activator, TPA)는 상업화되어 대량생산되는 효소이다.
TPA는 혈전을 용해시키는 작용을 한다. 우리 몸에 상처가 나면 불용성 단백질인 피브린(fibrin)이 생성되어 혈전을 만들어 혈액이 응고됨으로써 더 이상의 혈액이 유출되는 것이 방지된다. TPA는 이러한 혈액 응고의 역과정인 피브리노리시스(fibrinolysis)에 작용하여 피브린을 용해시킨다. 이 과정에서 TPA는 플라즈미노겐(plasminogen)을 활성화시켜 플라즈민(plasmin)으로 변형시키고 이 플라즈민이 피브린을 용해시키는 작용을 한다.
⑥ 조직 및 장기 배양
인간의 손상된 장기(臟器)나 조직을 대체하기 위하여 장기 기증자에게만 의존하기에는 수요에 비하여 공급이 너무 부족하다. 이 문제를 극복하기 위하여 조직공학이라는 분야가 발전되어 왔으며 심장같이 단순한 기계적 펌핑 기능을 수행하는 장기를 대체하는 인공심장이 이미 개발되었다. 또한 신장의 기능 중 노폐물 분리 기능을 수행하는 인공신장이 선택적 막(selective membrane)을 이용하여 제작되어 신부전증 환자에게 사용되고 있다. 이와 같이 생체 적합성 고분자, 금속재료 등을 이용하여 생체조직을 대체하는 장기나 구조물을 만드는 기술이 많이 발전하였다.
구조물 이상의 기능이 필요한 때에는 제작된 구조물의 표면에 체외(in vitro) 상태에서 세포를 배양하던가 동물이나 인체에 이식하여 체내(in vivo) 상태에서 그 표면에 세포가 생장하게 하기도 한다. 예를 들어, 폴리글리콜리드(PGA) 및 폴리락티드 글리콜리드(PLGA)의 공중합체로 만들어진 생분해성 고분자를 이용하여 귀와 코 모양의 다공성 틀을 만든 후 여기에 인체 또는 동물에서 분리한 연골세포를 체외에서 배양하여 코와 귀 모양의 인공장기를 만든 예가 보고되었다.
그러나 이제는 이러한 공학적인 접근법뿐만 아니라 동물의 몸을 빌려 인공장기나 조직을 완전한 형태로 생물학적 방법만으로 만들어 낼 수 있게 되었다. 이 새로운 방법은 조직공학적 방법으로 생체적 합성재료를 이용하여 인공장기나 조직을 만들려는 방법에 비하여 더 질 좋은 제품을 만들 수 있을 것이다.
최근에 보고된 실험실 규모의 조직 및 장기 배양의 성공 사례를 보면 다음과 같다.
1) 인간 각막을 시험관에서 배양(실물 각막 만큼 튼튼하지는 못함)
2) 인공피부 배양
3) 인간의 손가락 관절을 동물의 몸 속에서 배양
4) 신경간세포 배양 및 뇌 손상된 쥐에 이식하여 신경조직이 재생됨을 밝힘
5) 자기세포로 양의 심장 판막 배양 후 이식 성공(혈압을 이겨낼 수 있는 강도의 판막 개발)
6) 양, 쥐, 토끼의 기관, 방광, 콩팥, 다리 근육의 배양
7) 인간의 골수에서 뼈와 연골의 생성을 명령할 수 있는 미성숙 간세포 분리 배양
위의 예에서 보듯이 이제는 각 기관을 배양하여 비축했다가 필요시 이식할 수 있는 ‘인체 부품 시대’가 도래할 것이다.
최근 인간배아(embryo)의 간(stem)세포를 배양하는 것이 가능하게 되어 이론적으로 인공장기를 공급할 수 있는 길이 열렸다. 배아의 간세포는 발생 과정에서 장기, 근육, 혈액, 연골, 뼈, 신경세포 등 각종 신체조직으로 성장하게 되는데 이 인간배아 세포를 떼 내어 시험관에서 배양하는 데 성공함으로써 인공장기를 생물학적으로 만드는 것이 가능케 되었다. 그러나 인간 배아 간(stem)세포 배양 방법으로 인공장기를 만드는 것은 윤리적으로 문제점이 많다.
최근에는 체세포 복제과정을 거쳐서 양, 송아지 등의 복제에 성공하였고 인간을 복제하고자 하는 노력도 진행 중이다. 인간배아 복제는 확률이 100분의 1 정도로 낮아 많은 유산을 초래하며 출생한 개체도 얼마 못살고 죽어버린다. 또한 복제된 아이는 설계도에 따라 만들어졌기 때문에 정체성(identity)을 잃어버릴 위험에 처하며 가족 관계를 교란하는 등 다양한 윤리적 문제를 안고 있다.

키워드

동물세포,   의약품제제,   생산,   배양