“CAR-T 제조, 어떻게 잘할까?" 싸토리우스 5가지 해법 제시

2025 세포·유전자치료제 개발을 위한 첨단 CMC 전략 세미나 개최 생산성·공정 제어·확장성·품질·공급망 핵심 “이제는 ‘가능성’이 아니라 ‘현실성’을 고민할 때”

싸토리우스 랜들 알파노 박사가 19일 서울 코엑스에서 열린 ‘2025 세포·유전자치료제 개발을 위한 첨단 CMC 전략’ 세미나에서 발표하고 있다.©약업신문

CAR-T 치료제가 상업화된 지 불과 7년. 기적의 치료제로 불리지만, 여전히 환자는 ‘기다림’과 ‘비용’이라는 벽 앞에 선다. 제조에만 30일이 넘게 소요되고, 생산 단가도 평균 6만 달러(약 8267만원)에 달한다. 이 같은 현실 속에서 싸토리우스(Sartorius)는 제조 공정을 근본부터 바꾸겠다는 해법을 내놨다.

싸토리우스코리아바이오텍은 19일 서울 코엑스에서 ‘2025 세포·유전자치료제 개발을 위한 첨단 CMC 전략(Advanced CMC Strategy for Cell & Gene Therapies)’ 세미나를 개최했다. 행사에서는 세포유전자 치료제 제조의 병목을 야기하는 5가지 핵심 과제를 짚고, 이를 해결하기 위한 자동화 기술 및 공정 최적화 사례가 소개됐다. 행사에는 국내외 바이오 기업 관계자 100여 명이 참석해 성황을 이뤘다.

특히 싸토리우스는 “이제는 ‘가능성’이 아니라 ‘현실성’을 고민할 때”라는 현장의 문제의식에서 출발해 장비뿐만 아니라, 공정 시간, 품질, 비용을 함께 관리하는 통합 솔루션이 필요하다고 강조했다.

싸토리우스코리아바이오텍 김덕상 대표.©약업신문

싸토리우스코리아바이오텍 김덕상 대표는 “세포유전자 치료제는 기존 치료법으로는 해결이 어려웠던 희귀·난치 질환에 실질적인 치료 가능성을 제시하며, 의약의 전환점을 만들어가고 있다”면서 “CAR-T와 AAV 기반 치료제의 제조 전략, 바이러스 벡터 다운스트림 정제, CMC 전략은 현재 산업 현장의 최대 이슈”라고 밝혔다.

이어 김 대표는 “싸토리우스는 국내 기업이 직면한 기술 한계와 규제 대응 과제를 함께 풀어가기 위한 파트너가 될 것”이라며 “글로벌 제약사들이 대규모 투자를 통해 시장을 선점하고 있는 지금이 한국 바이오 기업의 도약 기회”라고 강조했다.

CAR-T 치료제는 현재까지 미국 FDA로부터 총 6종이 승인됐다. 이 중 대부분은 혈액암에 특화돼 있다. 대상 질환은 주로 CD19 또는 BCMA를 표적하는 B세포 유래 암종이며, 전 세계적으로 약 3만4000여명의 환자가 상업적 치료를 받은 것으로 추정된다.

그러나 여전히 ‘제조’가 치료 접근성을 제한하는 가장 큰 장벽으로 존재한다. 환자 혈액을 채취해 맞춤형 세포를 배양·유전자 조작·확대·정제·보관·재투여하는 데 평균 30~35일이 걸린다. 그 사이 환자 중 10~20%가 병이 악화하거나 사망한다.

싸토리우스 세포치료기술 총괄매니저 랜들 알파노(Randall Alfano) 박사는 ‘CAR-T 제조 공정의 변모(The Metamorphosis of the CAR-T Manufacturing Process)’를 주제로 발표를 맡아 “치료제 공급의 시간과 비용을 혁신하지 않는다면, CAR-T는 여전히 소수 환자만을 위한 치료에 머무를 수밖에 없다”고 지적했다.

싸토리우스가 제안한 해법은 △생산성(Productivity) △공정 제어(Process Control) △확장성(Scalability) △품질(Quality) △공급망(Supply)이라는 5가지 축을 중심으로 한다. 이 중에서도 공정 자동화와 퍼퓨전 기반 증식 전략은 단연 핵심이다.

싸토리우스는 런던대학교(UCL)와 공동연구를 통해 자사의 ‘AMBR250 퍼퓨전 바이오리액터’와 ‘4Cell Nutri-T 배지’를 기반으로 공정 DOE(실험계획법)를 설계해 최적화했다. 그 결과, 증식 기간을 기존 7~14일에서 7일로 줄이면서도 4.5배 더 많은 CAR-T 세포를 안정적으로 생산하는 데 성공했다.

이 과정에서 T세포의 기억형 유지와 탈진 마커 발생도 기존 공정보다 열등하지 않았다. 특히 세포 증식 속도뿐 아니라 품질·표현형 유지까지 동시에 확보한 것은 산업화 측면에서 의미가 크다. 

랜들 알파노 박사는 “이러한 퍼퓨전 최적화 전략은 단지 속도를 높이는 데 그치지 않는다”면서 “CAR 발현율과 세포 기능성 모두 보존하면서도 생산 효율을 극대화할 수 있다”고 강조했다.

싸토리우스가 개발한 통합 자동화 플랫폼 ‘Ngact’도 참석자들의 이목을 끌었다. Ngact은 GMP 기준에 부합하는 엔드투엔드(End-to-End) 플랫폼이 시스템으로, 최대 8개 CAR-T 환자 샘플을 동시에 병렬 제조할 수 있다. 액체 핸들링 로봇, 폐쇄형 바이오리액터, 자동화 제어 인터페이스도 통합돼 있다.

Ngact는 기존 바이오리액터 대비 세포 밀도와 생존율이 개선됐고, 페놀타입 유지도 동등 이상이었다. 무엇보다 수작업을 대체함으로써 인건비와 시설비를 절반 가까이 줄일 수 있다는 점이 최대 장점으로 평가받았다.

공정 품질을 결정짓는 또 하나의 축은 원료다. 싸토리우스는 무혈청·화학적 배양배지, 재조합 알부민, 고순도 사이토카인, 트랜스펙션 시약 등 GMP 수준의 포트폴리오를 공개했다. 폴리플러스(Polyplus)와 알부메딕스(Albumedix) 등 원료사 인수를 통해 원료 조달 안정성과 규제 대응력도 강화 중이다.

실제 싸토리우스는 지난 3월 식품의약품안전처로부터 국내 최초로 ‘바이오의약품 원료물질 제조소’ GMP 인증을 획득했다. 세포은행 제조 및 세포주 특성 분석 시험까지 직접 수행 가능한 역량을 확보한 것이다.

랜들 알파노는 “CAR-T는 아직 혈액암 중심이지만, 향후 고형암, 자가면역질환 등으로 적응증이 확대될 경우, 지금 제조 방식으로는 수요를 감당하기 어렵다”면서 “자동화된 공정과 표준화된 품질 전략이 CAR-T 활성화를 위한 전제 조건”이라고 밝혔다.

한편 이번 세미나에서는 세포·유전자 치료제 제조 전반을 아우르는 다채로운 강연이 펼쳐졌다. 싸토리우스 연화진 박사 , 데이비드 이드 기술 매니저는 AAV 생산 최적화를 위한 미디어, 세포주, 공정 효율의 통합적 접근법을 소개했다.

이후 바이오텍 세션에서는 티카로스 박선영 이사가 CAR-T 개발의 도전과 혁신에 대해, CTX 정미현 전문위원이 iPSC 기반 세포치료제 개발 및 규제 관점에 대해 발표를 맡았다.

이어 싸토리우스 토마스 코스텔렉, 데이비드 이드 기술 매니저는 바이럴 벡터 다운스트림 공정에서의 주요 고려사항을, 싸토리우스 폴리플러스 클레어 바르텔 총괄 매니저는 세포·유전자 치료제 개발에서의 CMC 과제를 주제로 강연을 진행했다.

세포유전자 치료제의 5가지 제조 병목 야기 요소.©싸토리우스, 약업신문

'2025 세포·유전자치료제 개발을 위한 첨단 CMC 전략’ 세미나 현장.©약업신문

'2025 세포·유전자치료제 개발을 위한 첨단 CMC 전략’ 세미나 현장.©약업신문