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핵심기술

완전인간항체 라이브러리 HuPhage

CAT(Cambridge Antibody Technology) 또는 DAYX가 제작한 완전인간항체 라이브러리(fully human antibody library)는 사람의 혈액이나
골수로부터 B 세포를 분리하여 이들 세포로부터 mRNA를 추출한 후, PCR을 통해 VDJ 일체형의 중쇄절편(heavy chain framents)을 합성하여
항체라이브러리를 완성하였지만, (주)파멥신은 항체의 특이성에 중요한 역할을 하는 중쇄절편을 제작함에 있어 PCR을 통해 각각 합성된
V 절편과 DJ 절편을 교차로 융합시켜 완전인간항체 라이브러리의 다양성을 크게 증가시켰습니다. 이렇게 제작된 ㈜파멥신의 HuPhage 중쇄
유전자 세트(HuPhage Heavy Chain Gene Set)는 CAT 또는 DAYX가 제작한 중쇄 유전자 세트에 비해서 수 십~ 수 백배 이상의 유전적
다양성을 보여줄 수 있습니다.

HuPhage 라이브러리 제조

확보된 HuPhage 중쇄 유전자 세트는 적절한 제한효소를 사용하여 HuPhage 경쇄 유전자 세트(HuPhage Light Chain Gene Set)가 삽입된
scFv(single chain variable fragment) 발현용 Phagemid에 삽입시킴으로써 HuPhage 라이브러리 유전자 세트(HuPhage Library Gene Set)를
완성하였습니다. HuPhage 라이브러리 유전자 세트 제작에 사용된 Phagemid는 M13 파아지 디스플레이 기술(Phage Display Technology)에
사용되는 운반체(vehicle)를 사용하였으며, 이를 통해서 인간 유래 항체절편(antibody fragment)을 암호화하는 scFv가 M13 파아지
(M13 Phage)의 말단에 노출(display)되어 특정 항원과 결합할 수 있도록 하였습니다.

HuPhage 라이브러리 유전자 세트를 대장균에 형질도입(transformation) 시켜 1011(10E11) 이상의 다양성을 지니는 HuPhage scFv
디스플레이 라이브러리(HuPhage scFv Display Library)를 확보하였습니다.

HuPhage scFv 디스플레이 라이브러리는 B 세포 유래의 naive cDNA를 집대성하여 제작한 완전인간 항체라이브러리 (fully human antibody
library)로써 여기서 발굴 및 개발된 항체는 인간항체와 동일한 아미노산 서열을 보유하기 때문에 체내 면역반응에 의한 면역원성을 낮출 수
있습니다. 또한 라이브러리 내 scFv의 다양성이 1011(10E11) 이상이므로 대부분의 항원에 대해 결합 가능한 항체가 라이브러리 내에 존재 할
것으로 판단되며, 당사에서는 혁신적 바이오패닝(biopanning) 방법을 통하여 최고의 항체치료제 후보물질을 발굴 및 개발하고 있습니다.

바이오패닝 테크닉

HuPhage scFv 디스플레이 라이브러리로부터 특정 항원에 대해 유효한 항체 (hit antibody)를 선별하는 과정 및 기술을 바이오패닝
(Biopanning)
이라 하며, 이 기술을 통해 항원에 특이적으로 결합하는 scFv-displayed 파아지를 선별하게 됩니다. 이때의 항원이 질병 유발
인자라고 가정하면, 바이오패닝을 통해서 선별된 항체는 질병 유발인자의 기능을 억제하는 항체치료제 후보물질이 되겠습니다.
바이오패닝에 대한 간단한 모식도는 아래와 같습니다.

상기 그림에서와 같이 플레이트에 특정 항원을 고정화한 상황에서, 1011(10E11) 이상의 다양성을 지니는 HuPhage scFv 디스플레이
라이브러리를 플레이트에 뿌려준 후 플레이트를 용매로 씻어내게 되면, 항원과의 결합세기가 강한 scFv-displayed 파아지일수록 플레이트에 고정화된 항원에 결합한 상태로 존재하게 됩니다. 이때 결합된 scFv-displayed 파아지를 또 다른 용매를 이용하여 용출시킨 후, 회수된
scFv-displayed 파아지의 양을 증폭시키기 위해 대장균에 형질도입시킵니다. 대장균을 통해 양적으로 증가된 scFv-displayed 파아지를
가지고 상기의 작업을 3~4회 반복하되, 씻어내는 횟수 및 강도를 점진적으로 증가시키게 되면, 약하게 결합하는 scFv-displayed 파아지가
떨어져 나가 결국에는 항원에 특이적으로 결합하는 scFv-displayed 파아지만을 분리할 수 있습니다.

Biopanning을 통해서 선별된 scFv-displayed 파아지에서 DNA를 분리하여 중쇄 가변영역 (heavy chain variable region, VH) 및 경쇄
가변영역 (light chain variable region, VL) 서열을 기본 항체 backbone에 삽입하면, 특정 항원에만 결합하는 특이적인 항체를 얻게 됩니다.

이중표적항체 제조 기술

이중표적항체란 하나의 항체가 상이한 두 가지 항원에 동시에 결합하여 기능을 발휘할 수 있는 항체로써,기존 항체치료제가 하나의 항원에
만 특이적으로 결합하여 기능을 발휘함을 고려할 때,이중표적항체는 한 번에 두 개의 항원에 동시 결합함으로써 표적에 대한 특이성 및
결합력을 증진시켜 효능을 개선시킬 수 있고, 또한 만일 두 표적 항원이 질환의 발병 및 예후와 관련하여 상호 기능적 연관성이 있는 경우라면 두 항원의 기능을 동시에 저해함으로써 효능적 측면에서의 시너지 효과를 기대할 수 있는 장점이 있어서 전 세계적으로 연구가 집중되고
있는 차세대 항체치료제 기술입니다.

파멥신이 보유하고 있는 이중표적항체 제조기술은 기본적으로 완전인간 항체치료제 제조기술을 통해 선발된 후보물질을 근간으로 하고 있
습니다. 다시 말해서, 선별된 완전인간 항체치료제 후보물질 이외에 이 물질과 기능적 측면에서 시너지 효과를 나타낼 수 있는 표적에 대한
항체 혹은 결합부위를 특정하여 서로 링커(linker)를 통해 연결함으로써 이중표적항체를 완성합니다. 이러한 방식으로 확보한 이중표적항체
기술은 제조방법에 따라 DIG-body , PIG-body 그리고 TIG-body로 구분할 수 있습니다.

3G Expression System for High Production Cell Line Development

단백질은 그 고유의 구조 및 성상에 따라 생산성에 크게 영향을 받기 때문에 획일화된 방식의 생산방식으로는 일률적인 생산량을 확보할 수
없음. 따라서, 생산성 개선을 위해서는 단백질 생산에 영향을 미치는 요소들에 대한 최적화된 공정개발이 중요한데, ㈜파멥신의 3G
Expression System은 그와 같은 난발현 단백질에 대한 생산성 한계를 극복시켜 줌.

AVATAR Mouse Model System using Patient-derived Cancer Stem Cells

당사의 창업멤버인 삼성서울병원 신경외과 전문의 남도현 교수는 207명의 뇌종양 환자로부터 확보한 종양조직을 활용하여 뇌암 환자 유래
암줄기세포 라이브러리를 제작하였으며, 이를 통해서 환자 유래 종양 동물모델시스템(아바타 마우스시스템)을 구축하고 항체치료제의
효능평가 시에 활용하고 있습니다. 당사는 이러한 아바타 마우스시스템을 통해 유효성 평가를 거쳐 항체치료제 개발을 진행하고 있습니다.

핵심기술의 응용