신제품/신기술

동물실험 대체, 장기칩 특허 출원 3배 증가

장기칩을 활용한 소재+장치+센서+약물시험방법 특허 72% 차지
2013년 화장품 동물실험 금지 이후 장기칩 연구 활성화

화장품·신약 개발 붐이 일어나면서 동물실험 대체시험법 관련 특허가 2009년 이후 지난해까지 402건이 출원된 것으로 나타났다. 특허청은 EU가 윤리문제로 동물실험을 거친 화장품의 제조·판매를 금지한 2013년을 필두로 ‘13년 대비 ’17년에 특허출원이 3배까지 증가했다고 1일 밝혔다.


동물실험 대체시험법 관련 특허는 ▲배양기술 23%(93건) ▲3차원 세포배양 관련 소재 20%(79건)와 장치 18%(74건) ▲칩 위에 구현된 센서 장치 출원 12%(49건) ▲장기칩(organ on a chip) 이용 약물 시험방법 10%(36건) 등이다.



배양기술은 세포를 3차원으로 배양하고 증식시킨다. 이는 장기칩을 통해 인체 내 약물반응을 신뢰성 있게 예측하기 위해 장기별 입체 구조와 생리적 특성을 그대로 구현하는 세포가 필수적이기 때문이다.


장기칩은 혈관, 폐, 간 등 인체 장기를 구성하는 세포를 3차원으로 배양한다. 이를 전자회로가 형성된 미세유체 칩 위에 놓고 인체와 유사한 생체환경을 모방해 약물 반응성을 시험하는 기술이다.


장기칩 기술을 기반으로 제품화 연구는 미국의 경우 Emulate사(노바티스와 약물 스크리닝 프로젝트 수행), TissUse사(미세유체 기반 장기칩), Nortis(하아드로젤에 채널 구조를 만들고(예: 혈관구조) 세포 배양하는 방식), Hesperos사(다중 장기 배양 칩), HepreGen사(인공 간 모델 시스템) 등이 진행하고 있다. 또 CellASIC사와 Colper Life Sciences사는 미세유체 기반 대용량 스크리닝 시스템을 개발 관련 제품을 판매 중이다. 유럽의 Mimetis사(미세유체 칩 내 하이드로젤 기반 세포배양), 영국의 cnBio사(하이드로젤을 미세유체칩에 삽입하여 세포 배양하고 약물 테스트)도 관련 연구를 진행하고 있다.[보건의료 RnD 리포트(보건의료산업에 활용 가능한 장기칩 기술 동향, 성종환 홍익대학교)에서 발췌]


특허출원은 화장품 동물실험을 금지한 ‘13년 25건을 시작으로 ’14년(41건) →‘15년(45건) → ’16년(67건) → ‘17년(77건)으로 증가했다. 2009년 이후 지난해까지 402건이 출원됐다.


출원인을 유형별로 살펴보면 대학이 198건으로 49%, 외국기업 20%(82건), 중소기업 15%(60건), 연구기관 9%(35건) 순이었다. 기업과 외국기업 출원 비중이 높은 것은 미국 등 주요국의 특정 질병 모델의 장기칩이 이미 상용화되고 있는데 비해 국내는 기초 연구단계에 머물고 있기 때문이다.


특허청 신원혜 바이오심사과장은 “장기칩 기술은 동물실험의 윤리성 논쟁을 피해갈 수 있을 뿐 아니라, 향후 맞춤형 의약을 화두로 하는 신약개발의 핵심기술로 주목받고 있다”며 “대학이나 연구소에 거점을 둔 스타트업도 장기칩 관련 특허 포트폴리오를 체계적으로 구축함으로써 지식재산권에 기반한 강소기업으로 성장하는 토대를 마련해나가야 한다”고 강조했다.



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