ACE lab

공학생물학대학원 이균민

ACE Lab(Animal Cell Engineering Lab)은 동물세포 공학을 기반으로 한 치료용 단백질 및 바이오의약품 생산 분야에서 세계적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 주로 중국 햄스터 난소(CHO) 세포와 인간 유래 세포(HEK293 등)를 활용하여 항체, 백신, 성장인자, 효소 등 다양한 치료용 재조합 단백질의 대량 생산 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 세포주 개발, 유전자 편집, 배양공정 최적화, 세포 사멸 조절, 품질 관리 등 바이오의약품 생산 전주기에 걸친 통합적 연구를 진행하고 있습니다. 연구실의 핵심 연구 분야 중 하나는 고생산성 세포주 개발입니다. 이를 위해 CRISPR/Cas9 등 첨단 유전자 편집 기술을 활용하여 생산성, 생존성, 품질을 동시에 향상시킬 수 있는 세포주를 신속하게 개발하고 있습니다. 또한, 표적 유전자 통합, 합성생물학적 설계, 시스템생물학 기반의 대사경로 분석 등 혁신적인 접근법을 통해 클론 변이 문제를 최소화하고, 일관성 있는 고품질 단백질 생산을 실현하고 있습니다. 배양공정 최적화 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 온도, pH, 삼투압, 영양소 조성, 배지 첨가제 등 다양한 배양 조건을 체계적으로 분석 및 최적화하여 세포의 성장과 단백질 생산성을 극대화하고 있습니다. 또한, 배양 중 발생하는 암모니아, 젖산 등 노폐물 축적을 억제하고, 세포사멸(아폽토시스, 오토파지 등)을 조절함으로써 장기 배양 시에도 높은 생산성과 품질을 유지할 수 있도록 연구하고 있습니다. 세포 사멸 조절 및 품질 향상을 위한 세포공학 연구도 본 연구실의 중요한 축입니다. 항-아폽토시스 유전자, 오토파지 조절 유전자, 신호전달 경로 조작 등 다양한 전략을 통해 세포의 스트레스 내성과 생산성을 동시에 높이고 있습니다. 또한, 프로테오믹스, 트랜스크립토믹스 등 오믹스 기반의 분석을 통해 품질 저하 요인을 규명하고, 고품질 바이오의약품 생산을 위한 품질 관리 시스템을 구축하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 실제 바이오의약품 산업 현장에서 요구하는 대규모 생산, 고품질·고생산성의 치료용 단백질 생산, 맞춤형 의약품 개발 등 다양한 분야에 직접적으로 적용되고 있습니다. 국내외 제약회사 및 바이오기업과의 협력을 통해 기술이전 및 상용화에도 활발히 기여하고 있으며, 앞으로도 차세대 바이오의약품 생산을 위한 혁신적인 세포공장 및 공정 기술 개발에 앞장설 것입니다.