혁신적인 신약을 개발하기 위해서는 많은 시간과 노력이 소요됩니다. 제약회사는 세포주를 유지하고, QC 분석을 진행하고, 크로마토그래피 과정을 반복하는 등 복잡한 단계들을 거쳐 신약을 개발합니다. 

아반토는 실험과정을 표준화하고 솔루션을 제공하여 신약을 효율적이고 안전하게 개발할 수 있도록 도와드립니다.

특히 신약을 개발할 때는, 연구개발 단계에서 새로 발견된 화합물을 분리하는 과정이 매우 중요합니다. 아반토가 제공하는 소분자 정제(Small Molecule Purification) 프로그램은 소요시간 뿐 아니라 최종 화합물의 순도까지도 향상시킬 수 있습니다.

아반토 연구소에는 숙련된 전문가로 구성된 연구원들이 있습니다. 아반토 연구소는 GLP(Good Laboratory Practices)를 충족하는 연구 솔루션을 지원합니다. 

최근 제약 회사가 신약을 개발하는 과정에서, 저희가 제공한 소분자 정제 프로그램과 정제 장비의 시스템 적합성 검사는 참여하는 연구자가 변경되는 경우에도 안정된 데이터 일관성과 완전성을 보장할 수 있도록 연구 프로토콜을 개선하는 데에 도움을 드렸습니다. 본 사례에서 아반토 연구소팀은 연구개발 과정에서 7,209 시간을 절약할 수 있도록 도와 드렸습니다. 1년 동안 적용된 프로토콜 중심의 실험은 연구원들이 더 높은 수준의 연구에 집중할 수 있도록 했습니다.

아반토 서비스팀은 품질, 시간 및 프로세스 효율성을 개발할 수 있는 세부 성능 지표를 제공해드립니다.

“아반토 연구소는 수준높은 솔루션으로 제공하며 실험을 진행하였습니다. 특히 중간체 및 최종 화합물을 정제하는 단계와 기기 점검을 수행하고 연구자들과 지속적인 커뮤니케이션을 하는 과정에서 아반토는 막대한 지원을 아끼지 않았습니다.”- 파트너 제약사 의약화학 부서장

아반토는 제약회사와 바이오파마 회사가 거쳐야하는 복잡한 문제를 해결하여 생산성과 효율성을 향상시켜드리며 과학의 혁신을 가속화합니다.

웨스턴 블롯(Western blot, Western blotting)은 세포 또는 조직으로부터 추출된 단백질 혼합물에서 특정 단백질을 검출하는 것입니다. 웨스턴 블롯의 3가지 주요 단계는 크기별로 분리, 안정적인 support로 transfer, 적절한 1차 및 2차 항체를 사용한 시각화입니다.

Western Blot(웨스턴 블롯) 단계 별 프로세스

1) 겔 전기영동 (Gel electrophoresis)

​샘플 내 단백질은 겔 전기영동을 사용하여 분리됩니다. 단백질은 분자량 및 전하 등의 요소에 따라 분리될 수 있는데, 이는 샘플 처리 방식과 겔의 특성에 따라 달라집니다. 

일반적으로 사용되는 겔 전기영동은 폴리아크릴아미드 겔과 sodium dodecyl sulfate(SDS)가 로딩된 버퍼를 포함합니다. 이 겔 전기영동은 SDS-PAGE라고 일컫는데, 강 환원제를 통해 폴리펩티드의 이차 삼차 구조를 제거합니다. 샘플 단백질은 음의 전하를 띄게 되어 양의 전하를 띤 anode를 향해 이동하며, 더 작은 단백질일수록 빨리 이동하게 됩니다. 이렇게 SDS-PAGE는 크기에 따라 단백질을 분리합니다. 

2) Transfer

​항체를 사용하여 단백질을 검출하기 위해서는 단백질을 겔에서 nitrocellulose(NC) 또는 PVDF 멤브레인으로 transfer 해야 합니다. 단백질을 transfer 하는데 일반적으로 사용되는 방법은 일렉트로블로팅(electroblotting)입니다. 일렉트로블로팅은 전류를 사용하여 겔에서 음전하의 단백질을 빼내 PVDF나 NC 멤브레인으로 옮깁니다. 

3) Probing & Imaging

멤브레인과 타겟 단백질의 검출을 위해 사용되는 항체 간 결합을 막기 위해, 멤브레인을 skim milk나 bovine serum albumin(BSA)으로 처리하여 blocking을 수행합니다. Blocking 반응 후, 타겟 단백질을 검출할 수 있게 설계된 항체를 넣습니다. 항체가 타겟 단백질에 결합하는 특성을 통해 타겟 단백질을 검출할 수 있습니다. 비특이적 결합을 최소화하기 위해 wash 과정이 진행되며, 그 후에 Western blot을 통해 타겟 단백질에 결합한 항체를 검출할 수 있습니다. 

Western blotting은 일반적으로 최소 5시간에서 최대 2일까지 걸릴 수 있습니다. 아반토의 VWR Life Science AMRESCO는 웨스턴 블롯의 각 단계를 빨리 진행할 수 있도록 지원하는 시약들을 개발하였으며, 이를 사용하면 전체 Western blotting을 1시간 30분 이내로 완료할 수 있습니다. 

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반도체 산업에서의 오랜 경험이 바이오 의약품 생산에 어떤 영향을 줄 수 있을까요?

Claudia Berrón, Gary Dailey 공동 집필

원자재들의 특성 이해와 공급망 제어는 제조 공정의 엄격한 관리를 가능토록 합니다.

세계에서 가장 복잡한 제조 산업 중 하나인 반도체 제조와 바이오 의약품 생산은 생산 장비 및 공정 과정에서 발생할 수 있는 변수를 엄격하게 관리하여 수율을 최대화한다는 동일한 목표를 가지고 있습니다.

반도체 산업이 오랫동안 주목해온 공정 변수는 원자재 품질입니다. 반도체 산업은 사용된 원재료들의 특성을 완벽한 이해는 나노그램 수준의 초정밀 부품들의 정확한 설계 공정을 가능하게 합니다. 이는 각 원재료들이 상호 어떤 영향을 주는 지에 대한 정보 없이는 불가능합니다. 

최근 바이오의약품 제조 업체들 역시 사용하고자 하는 원재료의 특성을 이해하고 제어하는 데에 집중하게 되었습니다. 업스트림 및 다운스트림 과정에서 공정 결과에 대한 더 높은 예측 가능성 및 제어 권한 확보를 위해 바이오 의약품 제조 업체들은 원료 데이터와 생물반응장치(bioreactor) 및 크로마토그래피 수율 간 연관성을 연구하고 있습니다.

바이오 의약품의 formulation 과정에서 부형제들의 변수가 제품 안정성에 어떠한 영향을 주는지에 대한 상관관계를 파악하는 것이 과제로 인식되어왔습니다. 이러한 바이오 의약품 공정에서의 원재료 관련 문제 해결을 위해 반도체 산업의 고도로 발전된 소재 분석, 원재료 특성 파악 및 공급망 제어 방법들이 응용 모델로써 높은 가치를 갖습니다.

저자 소개

Avantor는 1904년 창업한 전통적인 글로벌 파트너사로 생명과학, 첨단기술 및 응용 재료 분야에서 고객에 니즈에 맞는 안정성있는 제품과 서비스를 제공합니다.