기술명 업체명 동물세포를활용한인간재조합골형성단백질 (rhbmp2) 함유골이식재의 제조기술 ( 주 ) 코리아본뱅크 1. 기술의용도및기능 용도 : 골손상, 골결함발생시이를대체, 수복, 재건할수있도록충진하는골이식재제조 기술로정형외과, 신경외과, 치과분야에서사용됨. o 인체조

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승현 여
5 years ago
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1 기술명 업체명 동물세포를활용한인간재조합골형성단백질 (rhbmp2) 함유골이식재의 제조기술 ( 주 ) 코리아본뱅크 1. 기술의용도및기능 용도 : 골손상, 골결함발생시이를대체, 수복, 재건할수있도록충진하는골이식재제조 기술로정형외과, 신경외과, 치과분야에서사용됨. o 인체조직은크게지지체, 성장인자, 세포로구성된다고볼수있으며, 인체골조직역시 HA 및콜라겐의복합체인일종의지지체, 골형성을유도하는 Bone Morphogenic Protein( 골형성 단백질 ) 및각종 Cell 로구성되어있음. 그림 1. 조직구성의 3 대요소 o 따라서골질환및골손상이발생될경우손상된골조직을재생하기위해서가장이상적인 이식재는이러한조직을구성하는 3 대요소가충족시킬수있어야함. o 본제조기술은기존의골이식재들이대부분 Scaffold 로만이루어져빠른조직재생이어려운 단점을극복하기위해, scaffold 에골형성단백질을인위로첨가함으로써골결손환자의신생골 성장속도를획기적으로증가시킬수있는기술로환자의치유시간을단축시킬수있음. o 본제품의핵심원료인골형성단백질 rhbmp 의동물세포를이용한대량발현시스템은세계에서 2번째, 국내에서최초로개발된기술이며, 이를활용한 Gel type용골이식재제품은세계최초로개발된것으로, 연관기술이특허로등록되었음. ( 한국, , 골형성유도조성물 (Rafugen BMP2 DBM Gel), , 등록 ) 기능 : 인간재조합골형성단백질의방출에의해기존보다빠르고우수한골질의신생골생 - 1 -

rhbmp2와 rhbmp9의복합단백질로구성되어있으며, 전임상실험중에있음.

2 성이가능함. o 본제품은 Gel Type과 Putty Type 의두가지형태로개발되었으며, Rat, Pig 등을이용한다양한동물실험을통해안전성및유효성을입증하였고, Gel Type 제품 ( 제품명 : Rafugen BMP2 DBM) 은 rhbmp2만을원료로한제품으로임상시험중에있으며, Putty type 제품 ( 제품명 : Rafugen BMP COM) 은 rhbmp2와 rhbmp9의복합단백질로구성되어있으며, 전임상실험중에있음.( 한국, , 골형성유도조성물제조방법, , 출원 ) o 아래표는기존골이식재와본제품의특징을비교한표임. < 기존골이식재와본제품의비교 > 그림 1. rhbmp 함유골이식재시제품 (A) Rafugen DBM BMP (B) Rafugen BMP COM 2. 구체적개발기술설명및특징 - 2 -

< 다양한골이식재 > o 이중, 동종골은기증자가많아야하므로항상수급에문제가있으며, 이종골은광우병등의

3 기존제품의문제점 o 기존의골이식재로는기증한사람의시신에서채취하여가공, 소독, 멸균한동종골이식재, 이를탈회처리한 DBM 및 DBM Paste, 동물뼈로제조된이종골, 합성골등이있음. < 다양한골이식재 > o 이중, 동종골은기증자가많아야하므로항상수급에문제가있으며, 이종골은광우병등의 위험이있어서유기물을모두연소하여사용하기때문에뼈의무기물성분만대체하는효과만 있으며, 합성골역시연소한이종골뼈와같은무기물성분대체효과만있음. o 아래표에기존제품의장단점을요약하였음. < 기존골이식재의장단점 > 개발기술의구체적인내용 - 3 -

4 핵심적인개발기술은크게다음두가지로나눌수있음. 1) 동물세포를활용한골형성단백질의대량발현기술. o 세계에서 2번째, 국내에서는최초로동물세포를매개로한유전자재조합방식으로골형성단백질을대량발현하여의료용으로적용할수있는양산기술확보. ( 실험실수준의수율수십 ng/ml, 본기술 50 μg /ml, 연간생산능력 100,000,000 μg ) 2) 세계에서최초로골형성단백질을주원료로한 gel type 골이식재제조기술확보 o 기존의합성골, 이종골, 동종골에서미량이거나존재하지않던골형성단백질을인위적으로첨가하여골형성속도를극대화함. o 골형성단백질을원료로한기존의제품인 Medtronic사의 Infuse는동결건조된 rhbmp2를식염수와혼합하여스폰지형태의콜라겐블록에뿌려서사용하여손실이많고장시간 rhbmp2 가고정되지않아, 고가의 rhbmp2를 1.5mg/ml이상첨가해야하지만, 본제품은 Gel로지지하기때문에상대적으로훨씬낮은량인 0.1 mg/ml만으로도충분한효과를발휘할수있음. 개발기술의효과및특징 o 본기술의특징은아래그림으로요약하여설명할수있음. o 아래그림에나타난바와같이기존에사용되는이식재에본기술로개발된골형성단백질 (w/cho BMP2) 를코팅하여누드마우스에 6주간이식후그거동을살펴보았을때, 기존의 b-tcp, Cortical Bone, Cancellous Bone, Cortical Cancellous Bone이나 E. Coli 방식으로제조된 BMP2를첨가했을때에비해신생골형성이뚜렷이관찰되었으며, OI Score를비교하였을때도기존의제품들이 0 ~ 1 수준에머문데비해, 본제품은 2~3의높은 OI Score를나타냄. o 이는실제골질환환자에게투여했을경우신생골이빨리형성되어환자의치유기간을획기 적으로줄일수있음을암시하는결과임. o 또한본사에서시판중인기존의제품과본기술을적용하여개발된제품을비교할경우에도 - 4 -

5 아래그림과같이신생골형성에서현격한차이가보임. o rhbmp2 의대량발현시스템의구축으로인해, 이를바탕으로 rhbmp4, rhbmp7, rhbmp9 등 의대량발현시스템역시구축이가능하게되어, 이를복합적으로적용한이식재의개발도가 능하게되었음. o 따라서 rhbmp2 와 rhbmp9 을복합하여제조한골이식재 Rafugen BMP2 COM 도개발완 료되어현재전임상시험중에있음. ( 한국, , 골형성유도조성물제조방법, , 출원 ) 핵심개발기술별주요내용요약서 - 5 -

6 세부핵심개발기술명및범위 ( 무엇을 ) 근골격계치료용재조합단백질의대량발현기술 Ⅺ. 핵심개발기술별주요내용요약서 개발내용 ( 어떻게, 왜 ) o 인간의유전자를동물세포 (CHO 세포 ) 의핵에치환시켜형질변환을시킨동물세포로부터대량추출한재조합단백질을분리, 정제, 농축시켜원료의약품화에성공함. o 현재골형성단백질중 rhbmp2 를주원료로한 Rafugen BMP2 DBM 은임상시험중이며, rhbmp4, rhbmp7, rhbmp9 등의유사골형성단백질들도대량발현시스템을구축중임. 구비서류중참고부문 o 국내특허등록 , 골형성단백질의정제방법, , o PCT 출원 PCT/KR2010/003021, Method of purifying bone morphogenetic protein, PLGA, PLA, PVA 계열의고분자폴리머를이용한합성골지지체생산기술 상기두기술을융합한성장인자방출형합성골이식재생산기술 o 기존의합성골유래이식재는구조적인형태, 최종이식되는단계에서환자의다양한환부에적용되기위한성상의종류가제한적이었음. o 이를해결하기위해강도를유지하면서지지체의내부구조가서로 interconnecting 된형태의이상적인지지체구조개선이필요함. o 이와더불어자유자재로 molding 이가능한일정수준의점성을가지고있는 putty 타입의디자인고안이필수적임. 이러한지지체를생산하는기술을역설계방식을이용하여 3 차원적으로디자인을하고, 그에따른지지체구조를개선하는방식을통해지지체생산을진행하게됨. o 기존의근골격계치료용단백질은 BMP2, BMP7 에만한정이되어있었고, 그중 BMP2 만이제품화에성공하여상용화되고있었으나, 이이외에골조직수복에효과적인치료용단백질의종류는다양하기때문에조직을단기간에우수한골질의조직으로치유하기위해서는복합적인치료용단백질개발이필수적이고, 또한이복합체들이얼만큼안정하게지지체의표면에담지되어체내에서일정기간동안일정량방출시키느냐가가장핵심요소로작용됨. o 당사의특허화된방식으로안정한상태의단백질을분리, 정제시키고, 안정화된단백질을이상적인혼합비율로복합화시켜, 지지체의표면에흡착시킴. 흡착시키는방식은진공기압을이용하여물리적인스트레스를주고, 하이드로젤을가미시켜, 지지체의표면에서일정량이일정기간동안서서히방출될수있도록제어하게됨. o 이는환자의근골격계조직을단기간에그리고우수한골질로치료하는데있어서가장중요한요인으로작용하기때문에해당기술을적용한제품개발을통한공급이절실한상태임. o 국내특허출원 , 골형성유도조성물제조방법 (Rafugen BMP COM), o 국내특허등록 , 골형성유도조성물 (Rafugen BMP2 DBM Gel), , o 국내특허출원 , 골형성유도조성물제조방법 (Rafugen COM), , - 6 -

7 3. 개발의효과 경제적기대효과 o 정형외과및치과에서의골결손환자치유시보다시술자가보다편리하게사용가능함으로써수술성공률을향상시킬수있음. o 입원기간의단축및사회경제적인비용의감소. o 수입대체효과및수출가능. o 기존골이식재가천연소재를주원료로하는데비하여, 골형성단백질을대량생산하여적용이가능함으로써, 기존골이식재의가격을장기적으로낮출수있음. 기술적 - 학문적기대효과 o 골유도성및골전도성이뛰어난골대체재료의제조. o 생체활성및생체비활성소재의생체활성코팅소재개발로생체활성소재의골유도능을증진시키고, 생체비활성재료의표면에서의생체활성이가능하게함. o 고분자및세라믹공정기술을생물소재를기반으로한복합생체재료에접목하여새로운의료기기개발에활용할수있음. o 국내의료산업의기술적경쟁력과창의적인연구인력배양. o 국내의기초및임상의학분야의발전과산업계에서의신기술개발에적극적으로참여할수있는전문적인연구인력양성

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<B3EBC6AE322E687770> 특허등록건수 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96 99 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 특허출원건수 내 국 인 에 의 한 특 허 등 록 건 수 내 국 인 에 의 한 특 허 출 원 4000