안녕하세요, Sartorius에서 주최하는 'SartoBind: 단백질 A 저생산성 패러다임에서 벗어나세요'라는 제목의 웨비나에 오신 것을 환영합니다. 이번 웨비나는 Ricardo Bousser와 Geoffrey Pressac이 발표합니다. 저는 David Johnson이며, 오늘 웨비나 진행을 맡겠습니다. 이제 오늘 웨비나를 진행해 주실 발표자들을 소개해 드리겠습니다. 오른쪽에 계신 Geoffrey Pressac은 Sartorius의 크로마토그래피 분야 애플리케이션 전문가로서 남유럽 지역 매니저를 맡고 있으며, 공정 개발, 실험 설계, 스케일업을 비롯한 다양한 분야에서 고객을 지원하고, 시스템 교육 및 문제 해결도 담당하고 있습니다.

제프리는 단백질뿐만 아니라 엑소좀, 플라스미드 DNA, 다양한 바이러스와 같은 큰 분자를 정제하는 데 폭넓은 경험을 가지고 있습니다.

리카르도 부사 박사는 2018년 2월 싸토리우스에 멤브레인 크로마토그래피 제품 관리자로 합류했습니다. 싸토리우스 입사 전에는 재조합 단백질 분석에 사용되는 친화성 크로마토그래피 솔루션의 제품 및 마케팅 관리자로 근무했습니다. 그녀는 구팅겐의 게오르크 아우구스트 대학교에서 생물학 및 생화학 박사 학위를 받았습니다.

그녀는 막스 플랑크 생물물리화학 연구소 구터링겐에서 박사 과정생으로 재학하는 동안 박테리아, 포유류 및 곤충 세포 배양에서 얻은 재조합 단백질의 상류 및 하류 공정 최적화 연구를 수행했습니다. 또한 리카르도는 함부르크 유럽 원격교육원에서 일반 경영학 MBA를 취득했으며, 디지털 및 국제 마케팅을 전문으로 공부했습니다. 자, 소개는 이쯤 하고, 오늘 여러분을 위한 멋진 웨비나가 준비되어 있습니다. 그럼 바로 시작해 볼까요? 웨비나 마지막에 여러분의 질문에 답변해 드리겠습니다.

자, 제프리와 리카르도, 말씀해 주세요.

데이비드 님, 친절한 소개 말씀 감사합니다. 저 또한 이번 웨비나에 오신 것을 환영합니다.

이번 웨비나를 시작하기에 앞서, 다른 안건으로 넘어가기 전에 막 크로마토그래피에 대한 일반적인 소개를 먼저 드리겠습니다.

아마 아시다시피 시중에는 다양한 형태의 크로마토그래피 매체가 있습니다. 예를 들어, 평균 기공 크기가 15~200나노미터인 수지가 있으며, 이러한 매체의 물질 전달은 주로 확산 유동에 의해 이루어집니다.

그리고 수지는 일반적으로 컬럼에 채워지기 때문에 충전재가 필요합니다.

그리고 이를 경제적으로 실현 가능하게 하려면, 업계에서는 여러 배치에 걸쳐 재사용하는 경우가 매우 흔합니다. 즉, 여러 배치에 걸쳐 재사용되는 것입니다.

특정 동적 결합 용량에 도달하기 위해 시중에 나와 있는 대부분의 수지의 평균 체류 시간은 2분에서 6분 사이입니다.

일반적인 수지의 평균 체류 시간은 4분이라고 가정해 봅시다. 반면에 멤브레인은 훨씬 더 큰 기공 크기를 가지고 있는데, 자투비우스 멤브레인의 경우 일반적으로 4~6마이크로미터 정도입니다. 물질 전달은 주로 대류에 의해 이루어집니다.

이 제품들은 일반적인 캡슐 또는 카세트 형태로 제공되므로 별도의 포장이 필요하지 않습니다. 또한 대부분 일회용 또는 단일 배치 소모품으로 취급되므로 한 번 이상 또는 한 배치 사용 후 폐기됩니다.

이러한 멤브레인의 결합 및 용출 단계에서 일반적인 체류 시간은 6초에서 12초 사이입니다.

막 크로마토그래피의 가장 큰 장점은 다양한 유속 범위에서 결합 용량이 일정하게 유지된다는 점입니다. 즉, 넓은 유속 범위에서 일정한 결합 용량을 보입니다. 반면에 레진은 유속이 낮거나 짧을 때 결합 용량이 매우 높지만, 유속이 증가하면 결합 용량이 급격히 감소합니다. 따라서 높은 유속에서 분석해야 할 때 막 크로마토그래피가 매우 유용한 대안이 될 수 있습니다.

다시 말해, 시장에서 일반적으로 사용되는 레진은 대개 전통적인 유리 컬럼에 담겨 제공됩니다. 따라서 이러한 컬럼을 채우는 데에는 많은 수작업 시간이 소요됩니다. 또한 생산성이 낮기 때문에 경제성을 확보하려면 여러 배치에 걸쳐 재사용해야 합니다.

혹은 생산성이 매우 낮은 경우도 있습니다. 높은 작업 시간을 해결하기 위해 시중에는 프리팩 컬럼도 나와 있지만, 경제성을 확보하려면 여러 배치에 걸쳐 재사용해야 하며, 여전히 생산성이 낮은 수준입니다.

반대편에는 멤브레인 흡수제가 있습니다. 앞서 언급했듯이, 이 흡수제는 컵 풀이나 카세트와 같은 특정 장치에 바로 사용할 수 있도록 제공됩니다.

생산성이 매우 높기 때문에 한 번의 배치 생산 내에서 모든 장비를 활용할 수 있습니다. 따라서 한 번의 배치 생산 내에서 장비의 수명을 최대한 연장하여 사용한 후에는 간단히 폐기하여 철저한 세척, 검증, 보관 등의 과정을 거치면 됩니다.

막 흡착제는 특히 단일클론 항체의 유동 정제뿐만 아니라 바이러스와 같은 큰 물질 포획에도 널리 사용되면서 이미 시장에서 확고한 입지를 구축했습니다.

예를 들어, 유동식 정제에 사용될 경우, 이전에는 오른쪽에 보이는 5리터 점보 캡슐이 200리터 크로마토그래피 컬럼을 대체할 수 있다는 것을 확인했습니다. 이는 멤브레인 흡수제를 사용할 때와 동일한 부피 유속을 얻기 위함입니다. 멤브레인 흡수제의 유속은 일반적으로 표준 수지에 비해 10~20배 높기 때문입니다. 따라서 유동식 정제에서 처리 시간을 최대 75%까지 단축하고, 완충액 사용량도 최대 75%까지 줄일 수 있습니다. 또한, 한 번 사용 후 폐기하기 때문에 세척 검증이 필요하지 않습니다. 뿐만 아니라, 멤브레인은 수지와 유사한 양의 바이러스를 제거할 수 있는 것으로 나타났습니다.

이제 제프리에게 마이크를 넘기겠습니다.

정말 고맙습니다, 리카르도. 그리고 친절한 소개를 해주신 데이비드에게도 감사드립니다.

자, 이제 기술 자체에 대한 간략한 소개를 마쳤으니, 멤브레인이 실제로 어떻게 공정 효율을 높이는 데 도움이 될 수 있는지 강조하고 싶습니다.

효과가 있다면요.

좋아요.

먼저 멤브레인의 구조에 대해 설명드리겠습니다. 왼쪽에는 수지를 사용하는 기존 크로마토그래피 방식이 나와 있습니다. 여러 개의 블리드가 촘촘하게 배열되어 있는 것을 볼 수 있습니다.

일반적으로 이 깊이는 50~100 마이크론 범위입니다. 여기 녹색으로 표시된 표적 분자가 검은색 리간드에 접근하려고 하는 것을 볼 수 있습니다. 이를 위해서는 종종 상당한 시간 동안 확산되어야 합니다. 보통 10 마이크론 깊이 정도라고 할 수 있지만, 더 길 수도 있고 더 짧을 수도 있습니다.

그렇기 때문에 확산 흐름이라고 부르는 것이 필요합니다. 즉, 기본적으로 체류 시간이 길고 흐름이 부드러워야 합니다. 시중에 나와 있는 기존 막 크로마토그래피와 같은 대류 구조를 사용하는 경우, 크기가 상당히 큰 다양한 종류의 막이 있습니다.

리카르도가 말했듯이, 두께는 3미크론을 넘는 경우가 많습니다. 막의 종류에 따라 다르지만, 기본 원리는 항상 같습니다. 회색의 고체 구조에 리간드가 표면에 접합되어 있는 형태입니다.

때로는 윗부분에 하이드로겔이 있는 경우도 있습니다.

그리고 결합 분자는 리간드에 쉽게 접근할 수 있는데, 이는 모든 리간드가 직접 접근 가능하기 때문입니다. 확산 깊이가 없습니다.

물론 표면적이 적기 때문에 기존 수지에 비해 용량은 훨씬 낮지만, 유동성이 매우 빨라 생산성이 높습니다.

저희 연구 개발팀이 개발한 것이 바로 가운데 보이는 구조입니다. 기본적인 대류 매체의 원리를 유지했죠. 보시다시피 수 마이크론의 확산층이 존재하여 용량을 증가시킬 수 있습니다.

핵심은 양쪽 모두의 장점을 얻는 것입니다.

이 그래프에 제시된 데이터를 통해 이를 명확히 확인할 수 있습니다. 왼쪽에는 DBC가, 아래쪽에는 체류 시간이 표시되어 있습니다.

방금 보여드린 내용을 좀 더 자세히 설명드리자면, 예를 들어 퀜칭을 위한 자체 도메인과 같은 전통적인 대류 매체를 보면 유속이 시티(city)에 미치는 영향이 매우 미미합니다. 보시다시피, 체류 시간을 늘리더라도 BBC(Bottom Blocking Capacity)는 거의 일정하게 유지되는데, 이는 확산 부분이 용량에 거의 영향을 미치지 않기 때문입니다.

입찰 방식을 사용하면 상황은 완전히 달라집니다. 보시다시피 체류 시간이 용량에 큰 영향을 미칩니다. 즉, 체류 시간이 충분하면 용량이 높아집니다. 대부분의 경우 체류 시간은 4분입니다.

내부적으로 개발된 대류막의 아이디어는 높은 용량과 짧은 체류 시간이라는 특성을 왼쪽으로 이동시키는 데 있습니다. 그리고 우리는 정확히 그것을 해냈습니다. 여기서 확인할 수 있습니다. 최대 용량은 대략 1분 정도의 체류 시간에 도달하도록 설계되었습니다. 실제로 사용하고자 하는 체류 시간은 12초 정도입니다. 왜냐하면 이미 40개의 비교기가 있는데, 이는 해당 매체에 대한 비교적 표준적인 부하량이기 때문입니다.

덕분에, 최종적으로는 비슷한 양의 Mab를 로드하게 되지만, 체류 시간이 4분이 아닌 12초이기 때문에 훨씬 더 빠른 속도로 진행될 것이라는 결론을 내릴 수 있습니다.

이 덕분에 레진을 사용할 때보다 훨씬 더 많은 사이클을 진행할 수 있습니다. 레진은 매우 고가이기 때문에 일반적으로 레진 입자 크기를 줄이기 위해 3~6회 정도의 사이클을 진행합니다.

각 사이클은 약 2시간 정도 걸립니다. 물론 그에 맞춰 설정을 해야겠죠. 레진 종류에 따라 더 빨리 경화되는 경우도 있지만, 평균적으로는 이 정도면 괜찮습니다.

RCC(막을 이용한 신속 검사 크로마토그래피)를 선택하신다면, 각 사이클은 약 10분에서 최대 15분 정도 소요되며, 공급 스트림에 따라 약간씩 달라질 수 있습니다. 하지만 최종적으로는 배치당 최대 150회까지 사이클을 진행할 수 있습니다.

즉, 소모품의 크기를 확인할 수 있다는 뜻입니다. 따라서 환경 발자국 측면에서 이점이 있을 뿐만 아니라, 다른 중요한 측면에서도 큰 이점이 있습니다.

예를 들어 10리터짜리 레진을 200ml짜리 멤브레인으로 교체한다면 당연히 훨씬 저렴해집니다. 따라서 특히 임상 시험처럼 레진의 전체 수명을 다 사용하지 못하는 경우에는 큰 이점이 됩니다.

그게 바로 결론입니다. 가능한 한 한 번의 생산 과정에서 멤브레인의 수명을 최대한 활용하는 것이 핵심이며, 이를 통해 매우 경제적인 접근 방식을 취할 수 있습니다. 또한 소모품 사용 기간이 짧아지므로 리드 타임도 단축됩니다.

그리고 재사용 세척 검증에 대해 신경 쓸 필요가 없습니다. 따라서 많은 이점이 있습니다.

또한 유연성 측면에서도 큰 이점이 있습니다. 결국에는 배치당 50회 사이클을 선택하여 빠르게 처리할지 여부를 선택할 수 있기 때문입니다. 그렇게 하면 단 한 번의 교대 근무 시간, 때로는 몇 시간 안에 모든 처리를 완료할 수 있습니다.

또한, CMO에 공정을 이전하거나, 생산 일정이 빠듯한 생산 시설을 운영하면서 모든 것이 제때 맞춰지도록 해야 하는 경우라면 이러한 접근 방식이 매우 중요할 수 있습니다.

계획을 더 쉽게 세우고 비용 효율성을 극대화하고 싶다면, 한 번의 배치 공정에서 멤브레인의 수명을 최대한 활용하기 위해 사이클 횟수를 늘릴 수 있습니다. 그렇게 되면 여러모로 매우 흥미로운 접근 방식이 가능해집니다.

또 다른 장점은, 설계 공간 검증을 마친 후, 예를 들어 캡처 이전 단계에서 문제가 발생하여 생산이 지연되고 몇 시간의 여유 시간이 생겼을 때, 멤브레인이 모듈식 카세트 형태로 제공되어 유연성이 뛰어나다는 점입니다. 검증 단계에서 이러한 부분을 미리 고려했다면, 마지막 순간에 카세트를 몇 개 추가하여 생산 시간을 단축하고 일정을 따라잡을 수 있습니다. 이것 또한 하나의 이점입니다.

또한, 3년 전에 NovaSet과 공동 개발한 다목적 고속 순환 크로마토그래피 시스템을 소개하고 싶습니다.

이 아이디어의 핵심은 BIO X 플랫폼을 활용하여 멤브레인을 사용하는 시스템을 최적화하는 것이었습니다.

따라서 필요한 세포 수에 따라 기울기식 또는 등용매식 등 다양한 구성이 가능합니다. 핵심은 모든 용량을 최적화하는 것뿐만 아니라 밸브 전환 시간도 최적화하는 것입니다. 특히 적은 소모품으로 높은 유량을 처리할 때 완충액 소모를 최적화하는 데 밸브 전환 시간은 매우 중요합니다.

밸브 반응 속도가 매우 빨라서 막 크로마토그래피에 아주 적합합니다. 또한 흥미로운 점은 이 최신 시스템에는 막 앞뒤에 UV 스펙트럼 센서가 있어서 배치 품질의 특징을 분석할 수 있다는 것입니다.

그래서 이 기능을 통해 공정의 견고성에 대해 많은 것을 알 수 있습니다. 매우 유용하죠. 또한, 특정 프로그래밍 방식의 HCP가 특정 파장에서 흡수된다는 것을 알고 있다면 해당 파장을 모니터링할 수도 있습니다. 따라서 어느 정도 유연성을 확보할 수 있습니다. 그리고 매우 중요한 점은 SIM 카드 9와 연동된다는 것입니다. SIM 카드 9는 MBDA, 즉 다변수 데이터 분석 소프트웨어로, 공정의 모든 변수를 하나로 통합하여 분석합니다.

그리고 몇 번의 검증 과정을 거치면 해당 배치에 어떤 프로필이 적용되어야 하는지 알 수 있습니다.

그러한 접근 방식을 통해 공정상의 편차를 매우 초기에 감지할 수 있습니다.

예를 들어, 해당 배치에 대한 사전 필터링을 하지 않았거나 다른 어떤 이유로든 프로그램상의 문제가 발생하여 멤브레인에 문제가 생긴 경우를 조기에 감지할 수 있습니다. 문제를 조기에 파악하고 필요한 조치를 예측할 수 있다는 것은 큰 장점입니다. 이제 성능 데이터를 보여줄 리카르도에게 마이크를 넘기겠습니다.

감사합니다, 제프리. 맞습니다. 다음 장에서는 새로 개발된 ZartoBind Rapid A 멤브레인의 성능 데이터를 살펴보겠습니다.

여기 첫 번째 그래프는 Fc 영역을 가진 다양한 단클론 항체 또는 분자에 대한 10% 파과점에서의 동적 결합 용량을 보여줍니다. 이 분자들은 단백질 A 리간드에 결합합니다. 그래프는 모든 분자에 대해 12초 체류 시간에서 10% 파과점에서의 동적 결합 용량을 나타냅니다. 여기에는 다양한 IgG1 단클론 항체가 포함되어 있으며, 그 사이에 IgG2, 두 개의 IgG4, IgE, 그리고 두 개의 FG 융합 분자가 있습니다.

여기서 보시는 바와 같이, 체류 시간 12초에서 평균 43g/L의 동적 결합 용량을 관찰했으며, 최소값은 30g/L, 최대값은 분자에 따라 58g/L로 측정되었습니다.

따라서 우리는 여기서 일반적인 단백질 A 수지와 유사한 매우 우수한 동적 결합 능력을 달성할 수 있음을 보여줄 수 있습니다. 또한 여기에서 볼 수 있듯이 다양한 단일클론 항체에 걸쳐 나타나는 변동성도 단백질 A 친화성 매체에서 일반적으로 나타나는 현상입니다.

그래서 우리는 동일한 프로토콜을 사용하여 네 가지 다른 단일클론 항체에 대한 재활용 연구를 수행했습니다. 이 프로토콜은 네 가지 항체 모두에 대해 여기에 제시되어 있습니다. 먼저 PBS를 사용하여 평형화 과정을 거쳤으며, 이 용액은 세척액으로도 사용되었습니다. 정제된 상층액은 로딩에 사용되었고, 아세트산나트륨은 용출액으로 사용되었으며, 100mU에서 100mU까지의 용출액을 수집했습니다. 각 주기 후에는 0.2M 수산화나트륨으로 멤브레인을 세척 또는 재생했습니다.

여기서 보시는 바와 같이 평형화 및 세척과 같이 중요도가 낮은 단계에는 더 높은 유속을 적용하여 사이클 속도를 크게 높였습니다. 여기서는 분당 10 멤브레인 부피의 유속을 사용했고, 로딩 및 용출과 같은 더 중요한 단계에는 분당 5 멤브레인 부피의 유속을 적용했습니다. 이는 로딩 단계에서 12초의 체류 시간에 해당합니다.

그리고 적용된 다양한 볼륨 값도 확인하실 수 있을 겁니다.

물론, 부하량은 네 가지 분자에 대해 달성된 동적 결합 용량과 우리가 사용한 시드 농도에 따라 달라집니다. 또한 인라인 필터를 사용했다는 점도 말씀드리고 싶습니다.

여기서는 Zartoprint Rapid A nano 장치 앞에 Zartopr two를 사용했습니다.

다음 슬라이드에서는 네 가지 단일클론 항체의 UV 크로마토그램 또는 중첩된 결과를 보실 수 있습니다. 여기에서 보시는 것처럼, 단일클론 항체 1, 2, 3, 4에 대한 200 사이클 결과를 중첩했습니다. 보시다시피, 사이클이 매우 안정적으로 진행되어 UV 트레이스에 변화가 전혀 없습니다.

그리고 보시다시피, 동일한 프로토콜이 네 가지 다른 단클론 항체 모두에 적용되었고, 첫 단계에서는 최적화 작업이 전혀 이루어지지 않았습니다. 물론 최적화는 나중에 할 수도 있습니다. 하지만 UV 크로마토그램에서 이동 없이 매우 깔끔한 중첩 결과를 볼 수 있습니다. 이것이 바로 이 슬라이드에서 얻을 수 있는 핵심 메시지입니다.

다음 슬라이드에서는 네 가지 단일클론 항체에 대한 트랜스 디바이스 압력 그래프를 살펴보겠습니다. 여기서 볼 수 있듯이, 최대 역압은 단일클론 항체 III에서 발생했으며, 최대 압력은 1.4bar 또는 0.14Mpascal이었습니다. 나머지 세 가지 항체의 경우, 최대 역압은 1.2bar에 불과했습니다. 이는 매우 양호한 결과입니다. 또한 최대 압력은 분당 10 멤브레인 부피의 유속에서 발생했습니다. 즉, 가장 높은 유속에서도 이러한 결과가 나타났습니다.

네, 그리고 일반적으로 200주기 동안 압력 강하가 크게 증가하지 않았다고 할 수 있습니다. 보시는 바와 같이, 여기 있는 압력 변화 그래프도 200주기 동안 매우 잘 겹쳐집니다.

또한 200주기 동안 4가지 항체의 수율을 측정했으며, 그 결과는 여기에 나타나 있습니다. 특히 MAP-1과 MAP-2의 경우, 단일클론 항체 IV(검은색 점으로 표시)에 대해 200주기 동안 매우 높고 일정한 수율을 보였습니다. 86%에서 90% 사이의 매우 우수한 수율을 달성했으며, MAP-3만 200주기 후반에 수율이 감소하는 경향을 보였습니다. 이는 단일클론 항체가 실온에서 장시간 안정적이지 않아 침전이 발생하기 시작했기 때문입니다. 물론, 이러한 침전 현상은 측정된 수율 그래프에서 확인할 수 있습니다. 하지만 MAP-3을 제외하고는 200주기 동안 매우 안정적인 수율을 유지했습니다. MAP-3조차도 약 140주기까지는 매우 안정적이었지만, 그 이후부터는 수율이 급격히 감소하기 시작했습니다.

저희는 네 가지 다른 공급원료에 대한 HCP 제거도 테스트했습니다. 여기에서 네 가지 단일클론 항체에 대한 HCP 부하 수준과 200주기 동안 계산된 로그 감소 값을 확인할 수 있습니다. MAP-1과 MAP-2의 경우, 2~2.5 log 감소 사이의 매우 높고 일정한 로그 감소 값을 달성했습니다. MAP-3과 MAP-4의 경우, 감소 값은 약간 낮았지만 MAP-4는 약 2 log 감소, MAP-3는 약 1.5 log 감소를 보였습니다. 하지만 공급원료의 HCP 수준이 이미 훨씬 낮았기 때문에 로그 감소 값이 그렇게 높게 나타나지 않은 것은 당연합니다.

따라서 HCP 제거율은 200주기 동안 일관적이었으며, DNA 제거율 또한 표준 검출법과 매우 유사했습니다. 여기에서도 네 가지 단일클론 항체 모두 200주기 동안 매우 일관된 결과를 보였습니다. 즉, HCP 제거율은 세 가지 항체 모두에서 2.5~3 log 감소로 매우 우수했습니다. 여기에서 네 가지 항체에 대한 부하량을 확인할 수 있습니다.

네, 그리고 DNA 제거 과정도 레진을 사용하는 것과 유사합니다.

마지막으로 테스트한 것은 리간드 용출이며, 이는 이 크로마토그램, 즉 이 도표에 나타나 있습니다. 죄송합니다.

여기서 최대 5ppm 정도의 매우 낮은 리간드 용출량을 볼 수 있습니다. 일반적으로 용출량이 매우 낮다고 할 수 있습니다. 우리의 임계값은 10ppm이었습니다. 따라서 단백질 A 리간드의 막으로부터의 용출량 또한 매우 낮습니다.

이 슬라이드를 통해 지금까지의 모든 결과를 요약해 보겠습니다. 보시는 바와 같이, 네 가지 단일클론 항체에 대해 측정된 역가는 리터당 2.2g에서 4.3g 사이였습니다. 또한, 10% 파과점 및 12초 체류 시간에서 달성된 동적 결합 용량은 리터당 42g에서 54g 사이였습니다.

부하 수준은 약 77.5%로 설정되었습니다.

이번 실험에서는 리터당 32g에서 42g 사이의 물질을 멤브레인에 로딩했습니다. 수율은 앞서 언급했듯이 MAP-3의 경우 공급액에서 침전이 발생했습니다. 따라서 2년 차 값을 제시하는데, 처음 130주기 동안은 매우 일관된 결과를 보였습니다.

그래서 Map 1과 Map 2의 경우 분자 침전 때문에 수율이 떨어졌지만, 95% 이상의 매우 높은 값을 얻을 수 있었습니다. Map 4는 수율이 약간 낮았지만, 프로토콜을 최적화하면 더 높은 수율을 달성할 수 있을 거라고 생각합니다. 검출된 단량체 함량도 보시다시피, 네 가지 항체 모두에서 99% 이상으로 매우 높고 일관되게 나타났습니다. 앞서 보셨던 HCP 감소와 htDNA 감소 단백질 A도 여기에 요약되어 있습니다.

이 슬라이드에는 단백질 A 리간드 용출에 대한 요약도 나와 있습니다. 특히, 저희가 달성한 생산성은 리터당 160g에서 205~107g/L/시간 범위로, 네 가지 항체에 대해 매우 높은 생산성을 보였습니다. Sartobind Rapid A를 사용하면 이 네 가지 단클론 항체에 대해 매우 우수한 생산성을 얻을 수 있습니다.

저희는 Sauterbind Rapid A 멤브레인과 표준 단백질 A 수지의 성능을 비교했습니다. 이 실험에서는 앞서 보셨던 단일클론 항체 중 하나를 사용했습니다. 이 특정 항체의 경우, 저희 멤브레인을 사용했을 때 리터당 43g의 게놈 결합 용량을 달성했습니다. 표준 수지를 사용했을 때는 리터당 30g의 게놈 결합 용량을 달성했으며, 이는 체류 시간 4분에서 얻은 결과입니다. 반면, 저희 멤브레인을 사용했을 때는 리터당 4.3g의 게놈 결합 용량을 12초 또는 0.2분의 체류 시간에서 달성했습니다.

수확량은 약 95~96%로 비슷한 수준이었습니다.

HCP 감소율 또한 두 단백질 A 배지에서 유사했습니다.

이 경우 DNA 감소율은 단백질 A를 사용했을 때 약간 더 높았지만, 두 경우 모두 비슷한 수준이었습니다. 또한, A 리간드 용출량은 우리 막에서 더 낮았지만, 두 가지 단백질 A 배지 모두에서 매우 낮은 수준이었습니다.

그리고 여기서 정말 중요한 점은 표준 수지에서 CytoBind Rapid A로 전환했을 때 생산성이 40.5배 증가하는 것을 확인했다는 것입니다.

자, 이제 제프리에게 마이크를 넘기겠습니다.

음소거 해제하는 걸 깜빡했네요.

성능은 물론 매우 중요하지만, 솔루션이 확장 가능하지 않다면 여러분의 삶에 아무런 영향을 미치지 못합니다. 따라서 저희는 GMP 규격에 맞춰 바로 사용할 수 있는 최초의 확장형 멤브레인을 시장에 출시하게 되어 매우 기쁘고 자랑스럽게 생각합니다.

Software and Rapid A의 포트폴리오는 수십 년간 시장에서 검증된 소프트웨어 및 포트폴리오를 기반으로 합니다. 물론, 지속적인 개선을 거쳐왔습니다. 90년대 후반 출시 이후 여러 부분을 최적화했으며, 현재 시장에서 매우 효과적인 것으로 입증된 포트폴리오를 보유하고 있습니다.

저희는 자동화 로봇을 이용한 완충액 최적화 연구에 주로 사용되는 96웰 플레이트를 보유하고 있습니다. 또한 다양한 청소율 연구에 자주 사용되는 8ml 용량의 PICO 포맷 플레이트도 제공합니다.

그리고 나서 확장 가능한 포트폴리오를 본격적으로 구축하기 시작합니다. 보통 나노 규모에서 프로세스를 개발하죠.

최종 나노 용량은 1.2ml입니다. 처음에는 시제품을 1ml로 만들었고, 이제 최종 용량은 1.2ml입니다. 캡슐을 이용해 최대 200ml까지 확장할 수 있는데, 이는 표준 200리터 바이오리액터를 처리하기에 충분한 용량이며, 이미 상당한 규모로 개발되었습니다. 이 모든 제품은 시판 중입니다. 또한 2,000리터 이상의 대규모 생산을 위한 카세트도 제공합니다.

제 생각에는 당연히 여러 개를 쌓아서 사용하는 방식이기 때문에, 제가 앞서 강조했던 유연성을 발휘하여 필요에 따라 마지막 순간에 하나를 추가하거나 제거할 수 있도록 확장이 가능하다고 봅니다.

확장 가능한 포트폴리오의 높이는 일정하다는 점을 강조하는 것이 매우 중요합니다.

즉, 유량 권장량과 그에 따른 체류 시간은 규모 확장에 걸쳐 일정하게 유지된다는 의미이며, 이는 크로마토그래피 규모 확장의 전통적인 방식이라고 할 수 있습니다. 또한 규모 확장에 있어서 중요한 점은 소규모 공정의 압력이 대규모 공정에서 나타나는 압력을 대표한다는 것입니다.

그리고 이는 대규모 환경에서 안전 측면에서 매우 중요합니다.

여기 지도에서 확대된 형태로 저희가 수집한 데이터의 일부를 보실 수 있습니다.

그래서 저희는 나노 1.2ml, 미니 ml, 그리고 5인치 캡슐(70ml 프로토타입)에 대해 테스트를 진행했습니다. 보시다시피 나노와 미니 캡슐의 결과가 완벽하게 겹치는 것을 확인할 수 있는데, 이는 모두 동일한 시스템, 즉 동일한 UV 경로 등을 사용하기 때문입니다. 따라서 대량 생산 제품에도 적합한 방식입니다. UV 신호는 완벽하게 동일해야 합니다.

5인치 캡슐은 서로 다른 시스템에서 제작되었습니다. 제가 앞서 언급했던 다용도 급속 순환 시스템은 UV 셀이 다르기 때문에 실질적으로 동일하지 않습니다. 따라서 정확히 같은 값을 기대할 수는 없습니다.

그렇지만, 두 제품이 유사하다는 것을 알 수 있습니다.

참고로, 이 시제품은 70ml 용량이었습니다. 최종 결과물은 75ml인데, 이는 최종 결과뿐 아니라 시각적인 효과에도 약간의 영향을 미칩니다. 여기에서 데이터를 확인하실 수 있습니다. 물론 동일한 양을 사용했지만, 이는 당연한 결과입니다. 수율은 98% 또는 99% 정도로 일정했습니다. HCP 및 DNA 감소율 또한 확장 가능했습니다.

70ml 기기에서는 착시 효과가 약간 더 크게 느껴졌는데, 그 이유는, 다시 말하지만, 여기가 75ml가 아니기 때문입니다.

또한, 이 시스템은 벤치탑 장비보다 용량이 더 크지만, 성능은 여전히 비슷합니다. 생산성 측면에서도 리터당 시간당 140g 정도를 처리할 수 있는데, 이는 기존 크로마토그래피에 비해 크게 향상된 수치입니다.

이제 산업적 고려 사항 몇 가지를 강조하고 싶습니다. 왜냐하면 저희에게는 제품 개발(PD)뿐만 아니라 산업 규모에서도 병목 현상을 해결할 수 있는 솔루션을 구매하는 것이 매우 중요하기 때문입니다.

우선 하드웨어 투자와 공간 효율성, 그리고 백 크로마토그래피와 멤브레인 크로마토그래피의 차이점에 대해 강조하고 싶습니다. 백 크로마토그래피를 사용하는 경우, 컬럼을 직접 제작해야 하는데, 물론 이는 피할 수 있습니다. 하지만 이렇게 하면 규모에 제약이 생깁니다. 예를 들어, 직경 1미터의 기성품 컬럼을 구할 수 없기 때문입니다.

그러니까 컬럼을 설치하려면 당연히 전용 공간, 대개는 별도의 방에 탱크 네 개가 필요합니다. 저장 탱크도 당연히 필요하죠.

수동 컬럼을 사용하는 경우 저장 포장 스테이션이 필요합니다.

침대 지지대를 움직이는 장치나 대장이 큰 경우 대장을 움직이는 장치와 같은 액세서리도 필요한 경우가 많습니다. 저희 의료진이 사용하는 대장 튜브 이동 장치가 있는데, 저희 제품은 아니지만 이것도 필요한 장치 중 하나입니다. 물론 항상 생산에 필요한 것은 아니지만, 어쨌든 어딘가에는 있어야 합니다.

물론, 현재 사용 중인 크로마토그래피 시스템이 있지만, 이는 명백한 사실입니다.

일반적으로 하나는 프로덕션 및 HTTP용으로 사용되지만, 때로는 5개 서버 중 하나에 HTTP용 서버 하나만 사용하고 나머지 하나는 프로덕션용으로 사용하는 경우도 있습니다.

그러니까 하드웨어도 많고 공간도 많이 차지한다는 거죠. PDA를 사용한다면 당연히 아무것도 챙길 필요가 없습니다. 시범 주문 세트만 있으면 되죠. 아니면 예를 들어 200리터 규모의 도구를 사용한다면 그마저도 필요 없습니다.

물론 매번 사용할 때마다 크로마토그래피 시스템이 필요하지만, 다용도 시스템도 괜찮습니다.

그건 훨씬 적은 금액이네요.

발자국을 보시면, 제가 생물학에서 유전적 위치에서 가져온 것입니다.

이 사진은 설치 과정을 보여줍니다.

그래서 우리는 스키드, 저장 탱크, 청소 용기, 자동차 백이 있는 절단 작업을 진행하고 있습니다.

여기는 3D 뷰이고, 위층에서도 볼 수 있습니다. 위층에서 보면 탱크가 가득 찬 모습도 보입니다. 결국 이 구조물은 대략 175미터 길이를 나타냅니다.

그건 지름이 160cm나 되는 꽤 큰 기둥이었어요. 하지만 그만큼 차지하는 면적도 크죠.

이는 시설 건설 비용뿐만 아니라 모든 유지 보수 및 관련 비용에도 영향을 미칩니다.

그래서 멤브레인 크로마토그래피를 사용하면 그런 문제를 해결할 수 있습니다.

자, 이제 설정과 진행 방식에 대해서도 이야기해 보겠습니다. 여기 계신 분들 모두 계획을 세우셨는지 모르겠지만, 저는 계획을 세웠고 어떻게 진행되는지 잘 설명해 드릴 수 있습니다. 열을 하나 선택하면 보통 이전 열의 내용을 정리하는 시간을 갖습니다. 필요한 모든 유지 보수 작업을 하는 거죠.

그러니까 생산실에서 제품을 꺼내서 포장실로 옮기는 거죠. 포장실이 있는 경우에는 포장실로 옮기기도 하고요. 때로는 생산실에서 직접 옮기기도 합니다.

물론 유지보수는 외부 업체에서 담당하는 경우가 많아 추가 비용이 발생하고 생산 일정에 제약이 생깁니다. 즉, 출력물의 예비 부품 비용도 부담해야 한다는 뜻입니다. 대부분의 경우 메쉬나 중심을 변경하고 그 외 모든 사항을 점검해야 합니다.

유지보수 작업은 보통 하루, 포장 해제에 하루 정도 소요되는데, 모든 작업이 완료되면 컬럼을 다시 가동 환경에 설치해야 합니다.

그 작업은 완료되었습니다. 이제 모든 것을 연결하고 보안 설정을 하면 됩니다.

컬럼이 깨끗해야 한다는 건 당연한 사실이지만, 시스템, 즉 탱크도 마찬가지입니다. 그래서 그 과정에도 시간이 좀 걸립니다.

그리고 그 이야기는 잘라내야 해요. 하지만 그러려면, 수지 자루나 드럼통을 많이 열어봐야 하죠.

그것들을 결합하고, 필요에 따라 버퍼를 변경하세요.

버퍼 교체는 3~5회 정도 필요합니다. 레진 종류에 따라 다르긴 하지만, 레진을 새 버퍼와 섞고, 침전시킨 다음, 버퍼를 버리고, 이 과정을 3~5회 반복해야 하기 때문에 시간이 꽤 걸립니다. 따라서 다시 말하지만, 많은 노력과 수작업이 필요합니다.

그다음에는 시스템에 설치해야 합니다.

수지는 공기에 매우 민감하며, 특히 HTTP 인증을 통과하려면 더욱 그렇습니다.

저도 몇 번 그런 경험이 있는데, 시스템 전체를 물로 30분 넘게, 심지어 45분씩이나 헹궈야 하는 경우가 있었어요. 아직도 균이 조금씩 나오는 게 보였거든요. 언제 멈출지 기다리는 게 정말 짜증 나죠. 그렇게 되면 시간도 많이 허비하고 물도 많이 쓰게 되니까요.

물론, 때로는 어려울 수도 있죠.

그리고 당연히 여기서 실제 작업을 하게 됩니다. 바로 패킹 작업이죠. 특정 농도로 스토리를 주입하고, 사용하는 방법에 따라 정해진 압력이나 속도에 도달하게 됩니다.

그러면 최종 버전 요소에 도달하게 됩니다. 그 과정이 완료되면 보통 CIP를 수행하게 됩니다. 때로는 HTTP를 통해 직접 수행하기도 하지만, 어쨌든 어느 시점에는 CIP를 거쳐야 합니다.

그래서 CIP는 다시 말하지만 최소 한 시간은 걸리고 HTTP도 종종 마찬가지입니다.

물론, 그러면 HTTP 요청을 통과할 수 있고 문제없습니다.

하지만 그렇지 않은 경우도 있는데, 이는 경험이 풍부한 컬럼 패킹 전문가에게조차 발생하는 일입니다. 어떤 사람들은 수년, 심지어 수십 년 동안 컬럼 패킹 작업을 해왔습니다. 그럼에도 불구하고 어떤 이유로든 통과하지 못하는 경우가 발생할 수 있습니다.

그러면 다시 처음부터 시작하는 겁니다.

부디 합격하길 바랍니다.

그러면 3, 4일을 더 낭비하지 않고 바로 수술을 받을 수 있습니다.

자, 이제 대장을 다시 옮겨서 설치하고 모든 파이프를 연결합니다. 다시 한번 말씀드리지만, VR 제거 작업을 해야 하므로 매우 조심해야 합니다. 이 부분이 정말 중요합니다. 그리고 이 작업에는 시간과 물이 좀 필요합니다.

일반적으로 공정을 시작하기 전에 새로운 CIP(현장 세척)를 수행합니다. 따라서 대부분의 경우 분리, 로딩, 세척, 희석, 재생 및 몇 번의 사이클이 진행됩니다.

이 모든 과정이 끝나면 당연히 IPR 결장을 확인해야 합니다. 그리고 시작하려면 완충액으로 헹군 다음 보관 용액에 넣어 보관해야 합니다.

그러니까 수술이 굉장히 많다는 거죠.

보시다시피, 그 과정 자체에만 시간이 걸리는 게 아니라 그 과정에도 고려해야 할 요소가 많습니다. 멤브레인 방식을 고려해 보시는 게 좋겠습니다.

설치가 매우 빠릅니다. 프로세스 홀더에 카세트 몇 개만 쌓으면 되니까요. 정말 신속합니다. 10분 정도면 충분합니다. 빠른 제거가 가능한데, 멤브레인은 공기보다는 기포에 더 민감합니다. 따라서 기포가 생겼을 경우 카세트의 통풍구를 이용하면 됩니다. 아주 간단합니다.

원하시면 저농도 수산화나트륨 용액을 사용하여 간단한 CIP 세척을 하실 수도 있습니다.