그림 1. 인간 혈청 알부민의 구조 ^[1]

3. 재조합 혈청 알부민 의 적용​

3.1. 알부민은 혈청이 없는 배지 보충제입니다

알부민은 하이브리도마 세포 및 중국 햄스터 난소(CHO) 세포와 같은 많은 무혈청 세포 배양 시스템의 중요한 구성 요소입니다. 알부민은 세포 스캐폴드에 통합되어 세포에 필수 영양소와 성장 인자의 공급원을 제공하여 세포 생존과 증식을 촉진할 수 있습니다. 인간 혈청 알부민은 단일클론 항체, 재조합 단백질 및 기타 생물학적 제품을 생산하는 데 사용되는 세포의 성장과 건강을 유지하기 위한 세포 배양 배지 보충제로 사용됩니다. 알부민은 또한 세포 배양 환경을 보다 안정적이고 제어 가능하게 만들어 동물 유래 혈청과 관련된 배치 간 변동성과 오염 위험을 줄일 수 있습니다.

3.2. 포유류 세포 배양

알부민은 광범위한 생물학적 활성 물질과 결합하여 핵심 수송 분자가 됩니다. 알부민은 또한 세포 생존에 해로운 활성 산소 종을 제거합니다. 이러한 특성으로 인해 알부민은 세포 성장을 촉진하고 다양한 진핵 세포를 시험관 내에서 유지하는 데 탁월한 선택이 됩니다. 재조합 인간 알부민은 면역 세포, VERO, 중간엽 줄기 세포, HEK293, 이배체 세포, CHO 및 기타 세포 유형을 포함한 다양한 줄기 세포, 일차 세포 및 생산 세포 유형에 적합합니다. 

3.3. 백신 생산 및 준비 

HSA는 백신을 안정화하는 데 중요한 구성 요소로, 생 약독화 바이러스, 불활성화 또는 사멸된 바이러스, 바이러스 유사 입자, 서브유닛 백신을 포함한 다양한 백신 유형에 여러 가지 이점을 제공합니다. HSA의 주목할 만한 특성 중 하나는 소수성 및 친수성 표면을 모두 코팅하여 생산에서 제형, 보관에 이르기까지 백신의 수명 주기 전반에 걸쳐 백신의 바람직하지 않은 비특이적 흡착을 방지하는 능력입니다. HSA는 이온 및 소수성 상호 작용이 가능한 결합 능력을 통해 노출된 백신 표면을 원치 않는 응집 및 입자 형성으로부터 보호할 수 있으며, 그렇지 않으면 백신 효능을 손상시킬 수 있습니다. 

3.4. 시험관 내/생체 내 질병 진단

 HSA는 암, 류마티스 관절염, 허혈, 간 질환, 비만, 당뇨병을 포함한 다양한 질병의 바이오마커입니다. 

3.5 줄기세포 치료에 있어서 인간 혈청 알부민의 응용 

알부민은 오랫동안 세포 배양 배지의 필수 구성 요소였습니다. 중간엽 줄기 세포(MSC), 배아 줄기 세포(ESC), 유도 다능성 줄기 세포(iPSC), 면역 세포를 포함한 다양한 세포 유형의 성장을 촉진하는 능력은 잘 알려져 있습니다. 세포 배양에서 알부민은 단순한 영양 공급원 이상입니다. 다기능 저장소 역할을 하여 필수 금속 및 기타 분자 개체를 보호하여 지속적인 세포 성장과 생존을 위한 최적의 환경을 조성합니다.

세포 배양에 적용하는 것 외에도 알부민은 줄기 세포 냉동 보존에도 사용할 수 있습니다. 알부민의 표면 코팅 능력은 냉동 과정 동안 세포의 안전을 보장합니다. 또한 알부민의 완충 능력은 세포 무결성에 필요한 pH 균형을 유지하는 반면, 안정화 능력은 세포를 현탁 상태로 유지하여 냉동 보존 동안 생존력을 연장합니다.

또한, 알부민은 약물의 신체 내 순환 시간을 연장하고 약물의 효능을 향상시키는 약물 운반체로도 사용될 수 있습니다. 

4.배양액에서의 알부민의 작용기전 

4.1 결합 지방산

알부민은 혈장 내 비에스테르화 지방산(FA)의 99%를 운반합니다. 알부민은 7개의 고친화도 FA 결합 부위와 20개 이상의 저친화도 FA 결합 부위를 가지고 있습니다. 리놀레산, 리놀렌산, 올레산과 같은 지방산은 수용액에 녹지 않으며 운반체 분자를 통해 세포로 전달되어야 합니다. 순환 알부민은 일반적으로 1개 또는 2개의 유리 지방산을 운반할 수 있습니다. 지방산의 결합은 또한 알부민을 안정화하는 데 도움이 됩니다. 세포 배양 첨가제로서 알부민의 활동은 부분적으로 결합하고 세포에 전달하는 특정 지방산에 따라 달라집니다.

4.2 금속 이온의 결합

금속 이온은 세포 배양에 필수적인 성분입니다. HSA는 주요 금속 이온인 Cu 2+ 및 Zn 2+의 주요 수송체입니다. 또한 구리 원자는 단가 산화환원 반응을 거쳐 자유 라디칼 생성을 촉진하여 구리를 세포독성으로 만들 수 있습니다. 생체 내에서 세포 외 구리 이온은 알부민에 결합하여 구리의 잠재적 독성을 약화시킵니다. 각 알부민 분자는 고친화도 구리 결합 부위를 가지고 있으며, 구리가 이 부위에 결합되면 자유 라디칼 관련 산화환원 반응에 참여하지 않습니다. 알부민은 또한 Ca, Mg, Mn, Cd, Co 및 Ni와 같은 다른 2가 양이온과 결합할 수 있습니다.

4.3 HSA의 항산화 특성

HSA의 항산화 활성은 주로 4가지 주요 금속 결합 부위의 산화환원 특성에 기인합니다. 자유 Cu 2+, Fe 2+ 및 기타 금속 이온은 산소와 반응하여 ROS를 생성하고, 이는 H2O2와 상호 작용하여 유해한 하이드록실 라디칼을 생성할 수도 있습니다. 반면, 알부민과 금속 이온의 결합은 이러한 이온이 ROS 생성에 참여하는 능력을 제한합니다.

생물 반응기에서 수행되는 산업적 규모의 진핵 세포 배양은 용존 산소와 철, 구리, 코발트 및 니켈과 같은 자유 금속을 함유하며, 이는 세포막을 분해하는 ROS를 생성합니다. BSA 또는 HSA를 첨가하면 ROS 압력이 감소하여 건강한 세포 배양이 이루어집니다. 반면, 알부민이 이러한 금속, 특히 구리, 아연, 바나듐 및 셀레늄에 결합하면 세포가 이러한 금속을 흡수하는 것을 촉진하고, 배양 성장을 자극하며, 진핵 세포에서 재조합 단백질의 생산을 크게 개선합니다.

4.4 피리독살 결합

아미노산은 세포 배양 배지의 핵심 성분입니다. 피리독살과 그 유도체인 5' 피리독살 인산염(PLP)은 아미노산과 비효소적으로 반응하여 쉬프 염기를 형성할 수 있습니다. 이러한 쉬프 염기는 매우 불안정하며 금속 이온과 접촉하면 아미노산 분해와 세포 성장 억제로 이어집니다. 자유 피리독살 분획은 알부민과 결합하여 격리되므로 피리독살이 시험관 내에서 아미노산과 반응하여 파괴되는 것을 방지합니다.

4.5 리보플라빈 결합

리보플라빈은 유리 아미노산과 반응하여 분해하는 또 다른 요인입니다. 수용액에서 리보플라빈은 트립토판에 결합하여 복합체를 형성할 수 있습니다. 빛이 비추면 이 복합체는 독성 생성물로 분해됩니다. 알부민은 리보플라빈과 그 인산염(플라빈 모노포스페이트)에 결합하여 분해로부터 보호할 수 있습니다. 알부민은 단일 트립토판 결합 부위를 가지고 있습니다.

5.제품 특징 

Yeasen은 인간, 생쥐, 쥐, 원숭이 및 기타 종을 포함한 다양한 재조합 혈청 알부민을 제공합니다.