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멥스젠 생체조직칩, 전세계 유일 ‘全과정 자동화’
게시일
2025.05.22
조회242
김용태 멥스젠 대표
멥스젠은 미세유체역학(microfluidics) 기술 기반 주요 장기 세포조직 구조와 기능을 미세환경에 모사한 미세생리시스템(오가노이드 등 체외장기 모델) 플랫폼 ‘멥스-X’를 보유하고 있는 기업이다.
미세생리시스템은 흔히 생체조직칩, 장기조직칩, 장기모사칩, 장기칩 등으로도 불린다. 체내 장기의 물리적 및 생리적 환경을 체외(칩 등)에서 구현해 2차원 세포배양법과 동물 실험의 한계를 극복 또는 대체 시험법으로 주목받고 있다.
미국의 경우 최근 식품의약국(FDA)이 동물실험의 단계적 폐지를 공식화 했지만, 이미 동물실험 폐지를 위한 준비 중에 있었다. 미국 국립보건원(NIH)이 FDA와 협력해 시작한 ‘TraCe MPS’(Translational Centers for Microphysiological Systems) 프로그램은 미세생리시스템, 생체조직칩 개발과 규제 승인 촉진을 목표로 하고 있다. 2024년 NIH는 혁신 기술의 발전 지원을 위해 5년간 약 3100만 달러를 투입해 4개의 TraCe MPS 센터를 설립하기도 했다.
최근에는 미국 생체조직칩 회사 에뮬레이트의 간 생체조직칩이 FDA 운영하는 ‘ISTAND program’(Innovative Science and Technology Approaches for New Drugs)에서 승인받는 등 본격적으로 시장 규모가 확대될 것으로 기대된다.
그럼에도 불구하고 미세생리시스템 기술이 아직 널리 상용화 되지 못한 가장 중요한 이유는 대량 생산이 어렵다는 점이 꼽힌다. 또 대부분의 제품이 하나하나 사람 손을 거치기 때문에 일관적이지 못한 완성도도 문제로 지적된다.
전세계 ‘유일’, 멥스젠의 경쟁력은
멥스젠은 이런 문제를 모두 해결했다. 3D 장기 조직 모델링을 위한 세포 주입, 세포 배양, 관류 형성 등 조직 장벽 배양 전과정을 자동으로 진행하고 완성된 조직의 품질도 실시간으로 측정한다. 이에 세포 배양 작업에 소요되는 시간을 최소화한다. 동시에 사람 손을 타지 않은 높은 품질의 재현성 높은 장기 조직 모델을 효율적으로 생산하는데 성공했다.
멥스젠 관계자는 “연구자가 칩을 손수 제작(fabrication)해 모델을 만드는 경우 모델에 따라 편차는 있지만 대략적으로 계산했을 때 논문 작성을 위한 충분한 데이터를 얻기까지 약 6개월 정도 걸리는 것으로 알려져 있다”며 “하지만 프로멥스를 활용하면 한 달 안에 재현성이 높은 데이터들의 확보가 가능하다. 이는 효율성과 효과성 측면에서 엄청난 강점을 가진 셈”이라고 설명했다.
멥스젠 제품은 글로벌 무대에서 선두 싸움을 이어가는 중인 미국 에뮬레이트(Emulate)와 네덜란드 ‘미메타스’(Mimetas)와 비교해서도 경쟁력을 가지고 있다. 이들은 칩 내 배양액을 자동으로 공급하는 자동화 장비를 판매하고 있으나 미세생리시스템 생산의 전 과정을 자동화하는 올인원 장비는 프로멥스가 전세계에서 유일하다.
또 MEPS-X 시리즈는 2차원과 3차원 하이브리드 세포 배양이 가능하게 설계돼 있어 기존의 2차원 배양 기반 플랫폼과 비교해 기술적 우위에 있다. 폴리스타이렌 재질을 이용한 고정밀 사출공법으로 제작돼 제품의 품질과 생산성이 우수하다는 점도 장점이다.
멥스젠은 건강한 생체 조직을 모사하는데 집중하고 있으며, 이를 기반으로 병리학적 요소를 추가해 질병 모델을 개발하는 단계에 있다. 질병 모델은 단순히 논문을 위해 사용되는 것이 아니라 글로벌 제약사의 약물 개발에 실질적인 도움을 줄 수 있는 방향으로 설계됐다. 특히 동물 모델을 대체하는 것 뿐 아니라 임상에서 한계를 겪고 있는 약물 개발의 니즈를 충족시키는 데 초점을 맞추고 있다.
멥스젠 생체조직칩 MEPS-TBC-WL
김용태 멥스젠 대표는 미국 조지아 공과대학 교수 시절부터 생체조직칩 관련 연구라는 한우물을 파고 있다. 그 중 대표 품목이자 가장 전문성이 높은 것은 뇌혈관장벽(BBB) 모델이다. 또 피부, 안구, 장, 신장, 태반 등 모델은 국내외 대학 연구소들과 공동 개발 중에 있다.
현재 멥스젠은 한국과학기술원(KAIST), 고려대, 한국과학기술연구원(KIST), 펜실베니아 대학교(University of Pennsylania), 유타대학교(University of Utah), 클리브랜드 클리닉 등 10곳 이상의 대학 또는 병원 연구소에 프로멥스를 설치해 공동개발 진행 중이다. 또 코어스템켐온, 프로티움사이언스, 바이오브릭스 등과 같은 앞서가는 서비스 회사들과 업무협약을 맺고 전략적 협력을 이어가고 있다.
아울러 식품의약품안전처 주관 피부독성평가법 개발 및 표준화 연구 과제 ‘신경계 오가노이드 및 생체조직칩 활용 안전성 등 평가기술 최적화·표준화’ 연구에는 멥스젠 ‘MEPS-TBC-WL’과 오가노이드 칩 ‘MEPS-ORD’이 사용되고 있다.
멥스젠 관계자는 “이미 미국 보스턴, 실리콘밸리, 아틀란타에 있는 지사를 통해 디스트리뷰터들과 판권을 체결했으며 대형 글로벌 CRO, CDMO 등과는 지속적으로 미팅하며 협업을 추진 중”이라고 밝혔다.
