바이오인

제1장 배경과 현황

1. 식물 플랫폼 백신 개발의 배경

2. 식물 플랫폼 백신 개발의 국내외 기술 현황

 

2-1. 국외

가. 정책 동향

나. 산업 동향

다. 연구개발 동향

라. 해외 인허가 관련 현황

 

2-2. 국내

가. 정책 동향

나. 산업 동향

다. 연구개발 동향

2- 3. 국내외 식물 플랫폼 업체 코로나19 관련 개발 동향

 

3. 식물 플랫폼 백신 개발 현황 분석

 

3-1. 식물 플랫폼 백신 개발 현황과 문제점

3-2. 식물 플랫폼 백신의 생산 방법

가. 식물체를 이용한 바이오의약품 생산

나. 식물세포배양을 이용한 바이오의약품 생산

다. 종자 기반 시스템

라. 형질전환 잎살조직 시스템

마. 일시적 발현 시스템

바. 색소체 발현 시스템

사. 식물 삼출물 이용 시스템

3-3. 재조합 단백질 생산을 위해 사용하는 식물

가. 담배

나. 애기장대

다. 곡물류

라. 콩과 식물

마. 과일과 채소

4. 백신 등 식물생산 의약품의 임상시험

5. 백신 등 식물생산 바이오의약품의 전망

6. 식물 플랫폼 백신개발 과정의 특이점

6-1. 식물 배양 과정 및 형질전환

6-2. 형질전환작물의 관리 현황

6-3. 식물생산 바이오의약품의 GMO 관련 사항

6-4. 원료 추출 및 정제공정

6-5. 임상시험 및 인허가 과정

 

제2장 식물 플랫품 백신 개발의 고려사항

1. 식물 플랫폼 백신 개발 인허가 관련 고려사항 53

1-1. 상부 단계（스톡관리부터 수확）

가. 종자 및 식물체 관리

나. 식물 발현 시스템

다. 식물 수확

1-2. 원료 추출 및 정제공정

1-3. 임상 시험 및 인허가 과정

가. 국내외 가이드라인

나. 임상 관련 국내 가이드라인

 

2. 식물 플랫폼 백신 평가 관련 고려사항

2-1. 서론

2-2. 범위

2-3. 일반사항

2-4. 용어

2-5. 식물 플랫폼 유전자재조합 백신 제조

가. 식물세포

나. 식물조직

다. 전 식물

2-6. 품질

가. 식물 확인 및 기술

나. 발현 시스템

다. 뱅킹 시스템 생성

라. 상부 생산 단계（수확-전/수확）

마. 하부 생산 단계（수확-후）

바. 불순물과 잠재적 알레르기원성

사. 제조공정 개발

아. 출하시험 및 기준 한도

자. 내인성 및 외래성 오염물질 관리

2-7. 비임상 및 임상 정보

가. 비임상

나. 임상

2-8. GMP

가. 바이오리액터에서 자란 식물세포

나. 차폐 또는 격리 재배한 전 식물 또는 식물조직

2-9. 참고 문헌

2-10. 관련 규정

2-11. 품질 관련 고려사항

2-12. 비임상 및 임상 관련 고려사항

2-13. 부록 A : CTD 모듈 상호 참조

2-14. 부록 B : CTD 모듈 3 - 상부 단계 및 하부 단계

 

1. 식물 플랫폼 백신 개발의 배경

□ 식물 플랫폼 백신은 기존의 동물세포 또는 미생물 세포 배양 대신 식물세포 배양 또는 형질 전환된 식물체를 이용하여 생산되는 경제적이며 효율적인 백신임. 최초 식용으로 사용할 수 있는 경구백신의 가능성이 부각되어 음식과 같은 형태의 투여에 관심을 보였던 개발 방향은 향후 재조합 항원을 발현 시키는 플랫폼으로서의 식물체의 강점이 조명을 받으면서 보다 안전하고 대량으로 저렴하게 생산할 수 있도록 개발하는 방향으로 정립되어가고 있음. 이와 더불어 일정한 양의 백신을 단시간 내에 신속 생산하는 시스템으로서의 적합성도 식물 플랫폼 백신의 중요성을 더하는 요소로 산업적인 가치를 배가시키고 있음

□ 1989년 처음으로 식물체에서 항체의 생산이 가능하게 된 이후，항체，백신，효소 등의 생산에 관한 연구가 빠르게 증가하고 있음. 식물체의 당쇄화，단백질 타겟팅 등의 기술을 고려한 치료제，항체 등에 비해 백신 개발에서는 기존의 재조합백신 항원을 보다 빠르고 안전하게 생산할 수 있을 분 아니라 에이즈，간염 등 아직 우수한 백신 항원을 찾아내지 못한 질병에 대해서 새로운 항원 단백질의 스펙트럼을 넓혀나갈 수 있는 방식으로서도 각광 받고 있음

□ 2006년 처음으로 식물에서 생산된 뉴캐슬 바이러스(Newcastle disease virus)에 대한 동물 백신이 미국에서 상용화되었으며 2012년 식물세포에서 생산된 고셔병(Gaucher disease)에 대한 치료제가 사람에 대해 처음으로 승인되었음. 이후 전 세계적으로 다양한 병원체에 대한 식물 플랫폼 백신 개발에 관한 연구가 활발히 진행 중이며 일부는 현재 임상에서 안전성 및 유효성에 대해 평가가 진행되고 있음. 바이오의약품에 대한 수요는 지속적으로 크게 증가하고 있음

♦ 고셔병(Gaucher disease)： 효소의 결핍에 의해 일어나는 유전병. 몸속의 낡은 세포들을 없애는 데 도움을 주는 글루코셀브로시데이즈(glucocerebrosidase) 효소가 유전자 이상으로 결핍되어 생기는 유전병

□ 기존의 백신 생산에 이용되는 미생물이나 동물세포의 경우 생산과정에서 병원균 및 독성물질 오염의 문제가 우려되는 반면，식물은 사람과 계통상 거리가 멀어 거의 감염되지 않기 때문에 상대적으로 안전함. 또한，인체 질병에 대한 특이적 작용으로 화학합성약품에 비해 부작용이 적고 효능이 우수함

□ 기존 생산방식은 미생물이나 동물세포를 배양하기 위한 대규모 공정 투자가 필요하지만，식물 플랫폼 백신은 배양조건이 까다롭지 않아 초기 비용이 세포배양보다 상대적으로 훨씬 적게 들고，공기 중의 탄소 원과 태양에너지를 근원적인 에너지원으로 사용하기 때문에 동물세포 배양법보다 비교적 저비용으로 생산이 가능한 미래지향적인 대안이 될 수 있음. 실제 진단시약의 일종인 Avidin은 옥수수에서 생산하는 것이 계란으로부터 분리하는 것에 비해 생산단가가 1/10 수준으로 매우 저렴하여 자금 부족을 겪고 있는 개발도상국들에게 해택을 가져다 줄 수 있음

□ 기후변화 및 글로벌화에 따른 신종플루，메르스，코로나19 등 감염병의 대유행 위기가 대두되는 상황 에서 식물 플랫폼의 백신 생산시스템은 비교적 단기간에 백신의 대량 생산이 가능하여 감염병에 대한 신속한 대응이 가능함. 인플루엔자백신의 경우 계란에서 생산 기간이 6-7개월의 시간이 걸리는 반면， 식물 플랫폼 인플루엔자백신은 3-5주에 백신의 생산이 가능함

□ 생명공학정책연구센터에서 발행한 보고서에서 2019년 10대 바이오 미래유망기술 중 그린바이오 부분 에서 식물공장형 그린백신을 선정하였고，식물공장 생산방식을 적용하여 부작용이 적고 효율적인 식물 백신을 대량으로 생산하는 기술을 인정함. 밀폐형의 식물 플랫폼의 생산시스템은 비교적 단기간 내에 백신의 대량생산이 가능하여 감염병에 대한 신속한 대응이 가능할 것으로 보고되었음. 이는 식물 플랫폼 백신의 성장 가능성과 중요성을 인정함