PHC, LiCellMo™ 생세포 대사분석기 출시… 세포·유전자 치료에서 세포 대사 실시간 시각화 지원

도쿄--(Business Wire / 뉴스와이어)--PHC 코퍼레이션 바이오메디컬 사업부(PHC Corporation Biomedical Division)(본사: 도쿄 치요다구, 사장: 나카무라 노부아키(Nobuaki Nakamura), 이하 바이오메디컬 사업부)가 생세포 대사분석기(live cell metabolic analyzer) ‘리셀모(LiCellMo)’를 상용 출시한다고 발표했다.

이 제품을 사용하면 연구자들이 세포 배양에서 대사[*1] 변화를 시각화할 수 있어서 세포 및 유전자 치료(cell and gene therapies, CGT) 연구에 사용할 수 있는 세포 활동에 대한 보다 온전한 그림을 파악할 수 있다. 리셀모는 PHC의 독자적인 고정밀 인라인 모니터링 기술(In-Line monitoring technology)[*2]을 사용해 샘플링을 위해 실험을 중단할 필요 없이 배양액 내 세포 대사산물을 지속적으로 측정할 수 있다. 리셀모는 9월에 일본에서 출시된 후 10월에는 기타 일부 지역에서 출시될 예정이다.

CGT가 과거 난치병의 유망한 치료법으로 인정받게 되면서 암 치료를 위한 CAR-T 치료[*3] 등 CGT 제품의 연구 개발이 빠르게 진전되고 있다. 생명 유지를 위한 필수 에너지를 제공하는 일련의 반응인 세포 대사의 추적은 CGT 제품 공정 개발뿐만 아니라 iPS 세포와 암 면역학 연구를 포함한 줄기세포 연구[*4]에서도 핵심 요소를 이룬다. 고품질의 CGT 제품을 생산하기 위해서는 필수적으로 세포의 성장과 분화를 정확하게 평가하고 최적의 세포 배양 환경을 조성해야 한다. 2D 세포 배양 기술[*5]에서 오가노이드(organoids)를 포함한 보다 복잡한 3D 세포 배양 방법[*6]으로 전환하는 프로세스를 지원할 경우에는 대사 변화에 대한 정밀 분석이 특히 중요하다.

세포 대사를 평가하는 기존의 방법을 사용하려면 연구자가 주기적으로 배양액 샘플을 채취해야 하므로 측정값이 일반적으로 개별 데이터 포인트가 되어 버려서 시간 경과에 따른 세포 상태의 변화를 모니터링하기가 어려워진다. 또한 반복적인 샘플링 때문에 오염 리스크도 발생한다. 배양 조작에서 재현성(reproducibility) 이슈도 발생할 수 있는데, 세포 상태를 평가하는 기준은 연구자의 기술과 경험에 따라 달라지기 때문이다. 따라서 연구자들은 반복적인 배지 샘플링 없이도 객관적이고 정량적인 평가 지표를 기반으로 세포 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있는 방법이 필요하다.

새로운 리셀모 생세포 대사분석기는 연구 과정에서 마주치는 이러한 난제들을 극복하고, 새로운 치료 모달리티의 현실적인 응용을 가속화하는 데 기여한다. 리셀모는 주요 세포 대사 경로에 대한 연속적인 측정 데이터를 제공해 연구자들이 과거에는 관찰할 수 없던 시간 경과에 따른 세포 상태 변화의 정밀한 그림을 제공한다. 연속적이고 정확한 대사 데이터를 제공하는 리셀모를 사용하는 연구자들은 보다 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있게 된다. 이로써 새로운 연구 결과에 기여하고 치료법의 중요한 발전을 돕게 될 것이다. 또한 리셀모는 일반적인 배양 환경을 변경하지 않고 실험실의 기존 CO2 인큐베이터에 쉽게 설치할 수 있으며, PHC 사용 시 필요한 독점 소모품은 센서 모듈이 유일하다. 따라서 연구자들에게 기존 세포 배양 방법에서 직면한 난제를 해결할 유연한 솔루션을 제공한다.

제품 이점
· 전용 인라인 센서를 사용한 포도당과 젖산의 연속 모니터링을 통해 세포 대사 변화를 실시간으로 시각화
인라인 센서를 통해 배지 내 포도당과 젖산 농도를 연속 측정하고 변화율을 기준으로 분석할 수 있다. 이를 통해 연구자들은 과거에는 관찰할 수 없었던 시간 경과에 따른 세포 변화를 시각화해 세포 활동에 대한 보다 분명한 그림을 얻을 수 있다. 반복적인 샘플링 없이 배양 환경을 측정하므로 오염 리스크가 줄고, 세포를 즉시 추가 평가에 사용할 수 있다.
· 선호하는 배양 환경, 배양 배지 및 표준 24웰 플레이트(24-well plate) 사용 가능
리셀모는 실험실의 기존 CO2 인큐베이터 내부에 맞는 크기로 표준 세포 배양 환경에서 사용할 수 있도록 설계됐다. 연구자는 24웰 플레이트 및 배양 배지와 같은 범용 세포 배양 장비를 사용할 수 있으므로 실험실에서 선호하는 배양 조건에서 분석을 수행할 수 있다.
· 포도당과 젖산 농도의 변화를 기준으로 세포 에너지의 주요 대사 경로인 당분해를 직접 계산
당분해(glycolysis)는 포도당 소비와 젖산 생성을 통해 신체 세포가 에너지를 생성하는 생화학적 경로다. 리셀모는 이 두 가지 대사 지표를 연속 측정해 당분해 경로의 변화를 직접 평가한다. 이러한 기능 덕분에 연구자들은 약물과 다양한 배양 조건이 세포에 어떤 영향을 미치는지 평가하고, 시간 경과에 따른 각 세포의 상태 변화를 관찰해 대사 프로필을 심층적으로 이해할 수 있다.

리셀모는 2023년부터 전 세계적으로 여러 연구 기관과 제약회사의 베타 테스트에서 사용돼 왔다. 베타 테스터 중 한 명이었던 기무라 마사키(Masaki Kimura)는 다케베 타카노리(Takanori Takebe)가 이끄는 연구실의 연구원이었다. 타카노리 씨는 신시내티대학교 소아과 부교수, 줄기세포 및 오가노이드 의학 센터(Center for Stem Cell and Organoid Medicine, CuSTOM)의 상업 혁신 책임자이자 미국 오하이오주 신시내티에 위치한 신시내티 아동병원 의료센터(Cincinnati Children’s Hospital Medical Center)의 소화기학, 간학 및 영양학 부서에서 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell, iPSC)로부터 간 오가노이드를 생성하는 분야의 전문가다. 기무라 연구원은 “세포 배양에 대한 기존 대사 측정에서의 난제는 각 시점의 차이가 너무 커서 대사의 역동적인 변화를 감지하기 어렵다는 점”이라고 말했다. 그의 팀은 리셀모를 사용해 이전에 가능했던 것보다 훨씬 더 상세한 정보를 간 오가노이드에서 수집할 수 있었다.

PHC 코퍼레이션 이사 겸 바이오메디컬 사업부 총괄인 다카우오 치카라(Chikara Takauo)는 “리셀모가 출시돼 매우 기쁘다. 이 생세포 대사분석기에 탑재된 인라인 모니터링 기술은 IVD가 개발한 주력 제품인 혈당 센서의 핵심 기술을 기반으로 해 새롭게 개발한 독자적인 기술이다. 이 기술은 바이오메디컬 사업부와 IVD 사업부 간의 시너지 효과를 잘 보여준다. 이 기술을 통해 연구자들에게 암 면역학 및 줄기세포 연구 분야와 해당 분야의 새로운 치료제 제조 과정에서 세포 대사에 대한 전대미문의 지식을 얻을 기회가 생겼다고 믿는다. 리셀모 출시의 목표는 CGT 제품 제조 공정의 ‘품질, 비용, 납기(quality, cost, and delivery, QCD)’ 문제에 대한 혁신적인 솔루션 개발을 가속화해 모달리티의 발전에 기여함으로써 CGT의 조기 확산을 향해 나아가는 것이다”라고 밝혔다.

주:
[*1] 배양된 세포 내에서 세포의 기능과 생존을 위한 필수 에너지를 생성하는 일련의 생화학 반응.
[*2] 샘플링 없이도 배양액 내 세포 대사산물을 연속적으로 측정할 수 있는 기술로 배양액에 일정한 침지를 유지하는 방법을 사용한다.
[*3] 신체의 자연 면역 반응만으로는 완전히 파괴하기 어려운 난치성 암에 대한 치료법이다. 이 치료법은 환자의 T세포를 채취하고 유전적으로 변형해 키메라 항원 수용체(chimeric antigen receptor, CAR)라는 특수 단백질을 생산하도록 한 다음, 이 CAR-T 세포를 환자에게 재주입하는 과정으로 이뤄진다.
[*4] 동일 세포를 분열 및 생산할 뿐만 아니라 다른 세포 유형으로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포에 초점을 맞춘 연구다.
[*5] 평평한 표면에서 세포를 배양하는 방법으로 세포가 배양 접시나 플라스크 등 플라스틱 용기의 바닥에 부착된다.
[*6] 3D 구조물에서 세포를 배양하는 방법으로 세포가 자연적인 세포조직 환경을 모방한 3D 기질에서 자란다.

PHC 바이오메디컬 사업부 소개
1969년에 설립된 PHC 코퍼레이션(PHC Corporation)은 당뇨병 관리, 헬스케어 솔루션, 생명과학 및 진단 분야의 솔루션을 개발, 제조, 판매하고 서비스를 제공하는 글로벌 헬스케어 기업 PHC 홀딩스(PHC Holdings Corporation)(도쿄증권거래소: 6523)의 일본 자회사다. 바이오메디컬 사업부는 자사의 실험실 및 CO2 인큐베이터, 초저온 냉동고 등의 장비와 서비스를 통해 약 110개 국가와 지역의 연구자 및 의료 서비스 제공업체를 돕는 생명과학 산업에 종사한다.
www.phchd.com/global/phc

PHC 홀딩스 소개
PHC 홀딩스(도쿄증권거래소: 6523)는 사람들의 삶을 개선하고 긍정적인 영향을 미치는 헬스케어 솔루션을 통해 사회의 건강에 기여하는 사명을 가진 글로벌 헬스케어 기업이다. 자회사로는 PHC 코퍼레이션, 아센시아 다이아비티스 케어 홀딩스(Ascensia Diabetes Care Holdings AG), 에프레디아 홀딩스(Epredia Holdings Ltd.), LSI 메디언스(LSI Medience Corporation), 위멕스(Wemex Corporation), 메디포드(Mediford Corporation) 등이 있다. 이러한 회사들은 당뇨병 관리, 헬스케어 솔루션, 진단 및 생명과학 전반에 걸친 솔루션을 개발, 제조, 판매하며 서비스를 제공한다. 2023회계연도 기준 순매출은 3539억엔으로, 125여 국가 및 지역에서 제품과 서비스를 전 세계에 유통하고 있다. PHC 그룹(PHC Group)은 PHC 홀딩스 및 그 자회사를 통칭하는 용어이다.
www.phchd.com

사진/멀티미디어 자료 : https://www.businesswire.com/news/home/54116517/en

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