세포치료제 대량 제조 공정 중 소 혈청 알부민 잔류 저감을 위한 세척 조건 최적화 연구 = Evaluation of Washing Parameters for the Reduction of Residual Bovine Serum Albumin in Large-Scale Cell Therapy Manufacturing Processes

국문 초록 (Abstract)

미국 식품의약국(Food and Drug Administration, FDA)은 세포치료제 제조 시 소 혈청 알부민(Bovine Serum Albumin, BSA)과 같은 혈청 유래 성분의 면역원성 및 외래성 오염 인자에 대한 위해를 사전에 평가하고, 제품 특성에 따른 과학적 근거에 기반하여 잔류 허용 기준을 설정 및 제거 효율 확보를 권고하고 있다[1-3].
이에 본 연구에서는 인체 투여용 세포치료제 완제의약품(Drug Product, DP) 제조 공정 단계에서 동물 유래 단백질인BSA 잔류물을 미국 식품의약국(FDA) 규제사항에 따라 기준치 이하로 관리하기 위하여 보다 더 효과적인 방법을 알아보고자 하였다.
임상 투여용 세포치료제 완제의약품 제조 공정 중 세척 단계에서 세척용액(Washing solution)의 온도 조건을 다양하게 적용함으로써 세척용액의 온도 조건에 따른 BSA 잔류물 저감효과를 극대화할 수 있을지를 확인하였다. 또한, 세척용액의 종류 및 세척 중 정치시간의 적용 여부에 따라 최종 완제의약품의 품질에는 영향을 미치지 않으면서 BSA 잔류를 효과적으로 개선할 수 있는 최적의 조건이 있을지 실험을 통해 확인해보고자 하였다. 이를 통해 환자의 안전을 확보하고 규제에 부합하는 세포치료제 제조공정 관리[4, 5]를 위한 기존 방법을 개선할 수 있는 새로운 방법을 제안하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Bovine Serum Albumin (BSA), a frequently used xenogeneic protein in cell culture procedures, must be efficiently eliminated from final cell therapy drug products intended for patient administration due to safety concerns raised by U.S FDA regulations. Conventional strategies, multi-step washing is widely employed; however, this method may exhibit limitations in terms of efficiency.
In this study, an advanced approach to enhance BSA removal during the manufacturing of cell therapy products was investigated. Specifically, the effects of varying the washing solutions temperature and the incorporation of static incubation step during the washing process were examined. A comparative analysis was conducted on two types of washing solutions: Dulbecco’s Phosphate-Buffered Saline(DPBS)(without Ca2+/Mg2+) and MEM–α(no phenol red). The effectiveness of each condition was evaluated by measuring residual BSA concentrations via ELISA in both the washing solutions and final products, along with assessing cell counts and viability before and after washing. This study offers insights into optimized washing conditions that can minimize the BSA residue while maintaining high product quality and cell recovery. As such, it provides a practical and improved solution for GMP-compliant cell therapy manufacturing.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 1. 연구목적과 연구방법론 1
• 1) 연구목적 1
• 2) 연구방법론 4
• 제2장 재료 및 방법 10
• 1. 실험 재료 준비 10
• 2. 실험 방법 12
• 1) 예비실험 조건 18
• 가. 예비실험 1: 세척용액 종류 별 비교 실험 18
• 나. 예비실험2: 세척용액 온도 조건 별 비교 실험 19
• 다. 예비실험3: 세척용액 온도 조합 별 비교 실험 19
• 라. 예비실험4: 세척 과정 중 정치조건 비교 실험 20
• 2) 본 실험 조건 21
• 제3장 결과 24
• 1. 예비실험 결과 24
• 1) 예비실험 1: 세척용액 종류 별 비교 실험 24
• 2) 예비실험2: 세척용액 온도 조건 별 비교 실험 28
• 3) 예비실험3: 세척용액 온도 조합 별 비교 실험 34
• 4) 예비실험4: 세척 과정 중 정치조건 비교 실험 39
• 5) 예비실험 결과 요약 41
• 2. 본 실험 결과 43
• 1) 세척용액 종류에 따른 세포생존율 변화 43
• 2) 세척용액 종류에 따른 BSA 잔류농도 변화 45
• 제4장 결론 및 고찰 48
• 참고문헌 52
• ABSTRACT (영문 초록) 57