항체 의약품 제조 공정은 대략적으로 다음 단계로 나뉩니다.
１． 항체 선정과 디자인
２． 세포주 제작
３． 배양
４． 단리와 정제
５． 제제화와 품질 관리

일단 대상 질병과 병원체의 특정 항원을 표적으로 하는 항체를 선정합니다. 충분히 효과적이고 부작용이 적은 항체를 설계하기 위하여, 유전자 공학적인 접근에 의해 변형되는 것이 일반적입니다. 예를 들면 항체의 인간화는 자주 사용되는 변형 중 하나입니다. 실험용 쥐와 같은 동물 유래 항체는 인간의 체내에서 면역 반응을 일으킬 가능성이 있으므로 사람의 유전자를 이용해 인간화(휴머니제이션)합니다. 이 공정에는 실험용 쥐 유래의 항체 중 항원에 특이적으로 결합하는 부분(가변 영역)을 유지하면서 그 외 부분(불변 영역)을 사람 항체로 치환합니다. 그 외에도 세포 배양에서 생산성을 높이는 변형, 정제 공정을 쉽게 하는 변형 등도 실시합니다.

선정한 항체를 대량으로 생산할 수 있는 세포주를 제작합니다. 통상적으로 CHO(Chinese Hamster Ovary: 차이니즈 햄스터 난소) 세포가 사용됩니다. 대상 항체 유전자를 도입한 세포를 증식시키고 항체를 안정적으로, 대량으로 생산할 수 있는 것을 선발합니다. 설계된 항체 유전자를 바이러스 벡터와 전이 인자를 사용해 세포에 도입합니다. 이 단계에서 항체의 생산 효율을 확인하고 가장 적합한 세포주를 선정합니다.

선정된 세포주를 대규모로 배양하고 항체를 대량으로 생산합니다. 이 공정은 바이오 리액터라는 대규모 용기를 사용해 진행합니다. 바이오 리액터 내에는 세포가 최적의 환경에서 증식하고 항체를 분비하도록 엄격하게 조건이 관리됩니다. 단위 배양액에 대한 항체 생산량은 역가라고 합니다. 1L당 항체 생산량은 최근 몇 년간 1~10g/L로 역가가 높습니다. 역가의 향상은 제조 원가를 줄이는 데 굉장히 효과적이므로, 높은 역가를 실현하기 위한 항체 유전자의 설계나 세포주의 수립은 중요한 연구 주제입니다.

배양 후 배양액에서 항체를 회수하고 대상 항체를 단리·정제합니다. 이를 위해서는 크로마토그래피나 필터를 사용한 고도의 기술이 필요합니다. JNC가 제조, 판매하는 Cellufine은 크로마토그래피 공정에 사용됩니다. 크로마토그래피는 생산된 단일클론항체를 세포주 유래 단백질이나 불순물에서 분리하기 위한 분리 정제 공정입니다. 친화성 크로마토그래피나 여러 종류의 이온 교환 크로마토그래피 등의 기법이 사용됩니다. JNC에서는 단백질 A 크로마토그래피로 Cellufine SPA-HC를, 이온 교환 크로마토그래피로 Cellufine MAX GS와 Cellufine MAX Q-ｈ 등 여러 종류를 판매하고 있습니다. 항체 의약품은 고농도의 단일클론항체를 정제해야 합니다. 이 때문에 크로마토그래피 충전제는 높은 흡착 성능과 내압성을 지녀야 합니다.

정제된 항체는 환자에게 투여할 수 있는 형태로 제제화됩니다. 이 단계에서 안정성과 유효성을 유지하기 위해 첨가물을 추가하거나 적절한 농도로 조정합니다. 또한 엄격한 품질 관리를 통해 제품이 일정한 품질을 유지하도록 합니다. 특히 최근 몇 년간 세포 배양 기술이 향상되면서 높은 역가의 단일클론항체를 생산할 수 있게 되었습니다. 그러나 역가가 높아질수록 항체의 응집체가 문제가 되는 경우가 늘었습니다. 항체의 응집체는 약효 성분의 감소와 부작용을 초래합니다. JNC에서는 Cellufine MAX GS와 Cellufine Phenyl EX가 항체의 응집체를 효율적으로 제거할 수 있다는 것을 발견했습니다. 항체의 응집체가 문제가 되고 있는 제조 공정에 이러한 독특한 크로마토그래피 충전제가 이용되고 있습니다.

항체 의약품의 제조는 고도의 기술과 관리가 요구되는 프로세스입니다. 그러나 높은 특이성과 치료 효과로, 항암제를 비롯한 많은 난치병 치료에서 새로운 희망이 되고 있습니다. 의약품 개발에 종사하는 과학자들이 나날이 혁신을 이어가면 더 많은 환자에게 보급될 것으로 기대됩니다. 이렇듯 항체 의약품의 제조에는 많은 단계와 복잡한 생산 공정, 우수한 품질 관리가 필요합니다. 하지만 그만큼 얻을 수 있는 치료 효과도 크기에, 미래의 의료를 지탱할 중요한 분야입니다.