동물세포배양과 바이오의약 동향

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동물세포 배양기술은 약 100년 전에 시작되었다. 1880년에 Arnold는 백혈구를 채취하여 혈액이나 림프구는 생체액에 보관하면 세포가 분열하는 것을 발견하였다. 이 시기에는 동물세포 배양기술이 빠르게 발전하여, 1907년도에 Harrison이 시작한 연구를 Carrel이 1913년에 slide glass를 이용하여 림프액에 현탁시킨 세포를 헌적배양(the hanging drop culture)하는 기술도 개발하였다. 이때부터 다양한 합성배지가 개발되었고, 미생물의 오염을 감소시키는 여러 가지 방법들이 개발되면서 본격적인 동물세포 배양기술이 확립되었다. 1940~1950년대에는 여러 가지 동물 세포배양에 성공하였으나, 단층 또는 표면배양이 주로 실시되었다. 그러나 1940년대 말에 primate neural 조직과 neural kidney 조직을 이용한 polio 백신생산에 성공하였다. 이와 같은 virus나 항체생산은 동물세포의 상업적인 응용분야에서 가장 중요하며, 주목받는 분야가 되었다. 1960~1970년대에도 대량배양기술이 발전되어, 일부 동물세포는 약 3m² 정도의 배양기에서 특별한 문제(표면에 붙거나 벽에 자라는)없이 배양에 성공하였다. 이후에는 이미 생물분야에서 축적된 다양한 배양기술인 회분, 반연속 및 연속배양기술을 적용하여 대규모 배양연구가 활발하게 진행되고 있으나 계속해서 해결되어야 할 문제가 많다. 성장률, 세포생산성과 물질생산수율을 높여야하고, 더 좋은 배양장치도 개발되어야 한다.

동물 개체 내에서 동물세포들은 서로 모여 조직, 기관, 기관계를 이루고 있으며 최종적으로 동물 개체를 형성한다. 이와 같이 많은 종류의 세포들이 잘 조직화되어 서로 사이좋게 존재하려면 동물 세포들은 그냥 마구 자라는 것이 아니라 보다 복잡한 조절방법에 의하여 그 조직이 유지되고 있어야 한다. 즉 대부분의 동물세포들은 영양분이 아무리 잘 공급된다하더라도 증식하지 않으며, 필요에 따라서면 증식하게 된다. 이러한 성질은 대장균과 같이 하나의 세포로 구성되어 있는 세균들이 배지의 상태와 배양조건만 제대로 갖춰지면 얼마든지 잘 자라는 것과는 다른 성질이며, 만일 동물의 세포가 이들과 같이 마구 증식한다면 이는 정상적이지 못한 것이 되며, 이러한 성질은 오히려 종양세포의 특징이기도하다.

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