세포 배양 배지는 배양기에서 세포 배양의 성장을 촉진하는 영양소 성장 물질이다. 쉽게 얘기하면 세포의 성장을 돕는 세포밥이라고 할 수 있다. 세포 배양 시약은 세포의 건강을 유지하면서 세포 배양 워크플로우를 지원하는 수크로오스 및 글리세롤과 같은 용액이다. 세포 배양 배지 및 시약 전체 시장은 2019년 50억3200만 달러에서 148% 성장해 2024년 74억4700만 달러에 달할 것으로 전망된다.
◇성장 원인 : 바이오 산업 발전·전염병 유행 급증
한국바이오협회 ‘글로벌 세포배양 배지 및 시약 시장 현황 및 전망’ 리포트에 따르면 세포 배양 배지 산업의 성장은 다양한 이유가 있다.
바이오산업 발전이 가장 큰 이유로 꼽힌다. 생명과학 분야는 상당한 혁신과 돌파구를 가지고 빠르게 진화하고 있다. 또한 유전공학조직 및 유전적 조합 기술에는 세포 배양이 필요해 세포 배양 배지 및 시약의 사용이 증가하고 있다. 만성질환 및 전염병 유행도 영향을 끼친다는 분석이다. 만성질환과 코로나19 같은 전염병 유행은 전 세계적으로 크게 증가하고 있다. 만성질환 및 전염병을 치료하기 위해 다양한 세포 배양 배지 및 시약을 활용한 항바이러스 약물, 백신 및 세포 기반 치료법이 개발되고 있다.
줄기세포 배양의 중요성 자체가 증가한 것도 원인으로 분석된다. 줄기세포는 조직이나 배아에서 발견되며, 더 많은 줄기세포를 생산할 수 있다. 만성질환과 회복할 수 없는 손상을 초래하는 외상성 부상은 증가하고 있으나, 그 중 일부는 줄기세포를 이용해 손상된 조직을 재생할 수 있다. 또 줄기세포 중요도 증가는 줄기세포 배양의 증가를 초래해 세포 배양 배지 및 시약에 대한 수요를 증가시킬 것으로 기대된다.
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세계 시장은 글로벌 기업들이 선점하고 있다. 사이티바, 론자, 머크(Merck KGaA), 사토리우스, 서모 피셔 사이언티픽 등이 세포 배양 배지 및 시약 주요 공급자 역할을 하고 있다. 국내 기업으로는 엑셀세라퓨틱스가 이들 기업과 경쟁할 수준을 갖췄다는 평가를 받는다.
2015년 설립된 엑셀세라퓨틱스는 설립 직후부터 산업통상자원부, 중소벤처기업부, 한국보건산업진흥원 등 정부 기관으로부터 지원을 받았고, 설립 3년여 만에 세계 최초로 무혈청 화학조성 배양 배지 기술을 확보했다.
배지는 △1세대 우태아 혈청 △2세대 무혈청 배지 △3세대 화학조성 배지로 구분된다. 우태아 혈청은 소 태아 혈액을 이용한 배지로 제약·바이오 기업들이 가장 많이 사용하고 있다. 하지만 바이러스에 의한 감염 문제와 균질화 및 윤리적인 문제로 한계에 봉착했다는 분석이다. 무혈청 배지는 인간 혈소판 및 동물 유래 추출물을 사용한 배지로 우태아 혈청 배지 대비 안전성을 개선 시켰지만, 대량 수급 문제와 원료 추적 어려움이 단점이다.
반면 차세대 배지로 평가받는 화학조성 배지는 재조합 단백질을 활용해, 높은 안전성과 대량 수급 및 균질성을 유지할 수 있다. 엑셀세라퓨틱스는 셀커(CellCor)라는 무혈청 화학조성 배지를 세계 최초로 개발했다. 셀커와 무혈청 배지 비교 실험결과 세포가 두배로 증식하는 시간이 셀커는 20~30시간으로 훨씬 짧은 것으로 나타나 월등한 증식력을 보여줬다. 증식 시간이 짧을수록 연구비용도 절감되는 만큼 큰 장점으로 꼽힌다.
엑셀세라퓨틱스는 세계 최초 기술력을 인정받아 IMPAC이 주최한 ‘세포 치료 콘퍼런스 아시아 2020’에서 아시아-태평양 바이오프로세싱 어워드를 수상했다. IMPAC은 매년 글로벌 제약·바이오 기업, 학계, 각국 규제기관 등 100여개 기업 및 기관에서 400여명이 참여하는 학회를 개최, 각 부문 우수 기업을 선정해 시상하고 있다.
