Cell Line Development
Stable Cell Line은 생물학적 제제(예: 재조합 단백질 및 Monoclonality Antibody) 생산, 신약 Screening, 유전자 기능 연구를 포함한 수많은 중요한 응용 분야에 널리 쓰이고 있습니다. Stable Cell Line 개발 과정은 선택된 Host Cell(일반적으로 CHO 또는 HEK 293 Cell)를 transfection하는 것으로 시작되는 경우가 많습니다. Transfection 이후, 연구자는 High Expressing Clone을 스크리닝하고 정량합니다. High Expressing Clone 생산율이 높은 세포를 확인한 후에, 이 세포주, 혹은 이 세포에 의해서 생산된 단백질을 Validation하는 절차를 거치게 됩니다.
일반적으로 Cell line development에 사용되는 Manual Screening 방식은 시간이 오래 걸리고 많은 노동력을 필요로 합니다. 이러한 작업을 위해 high-throughput Automated Solution에 대한 수요가 생겨났습니다. 아래의 일반적인 실험과정을 통해서, 실질적으로 연구에 필요한 시스템이 무엇인지 확인할 수 있습니다.
Cell line development 과정:
- Transfection은 Host Cell에 외래 DNA(관심있는 재조합 단백질을 Encoding)를 집어넣는 과정입니다. 외부의 DNA가 Genome에 Integration되면, 재조합단백질을 장기간 발현할 수 있게 됩니다. 이렇게 된 작은 Population의 세포집단을 Stably Transfected Cell이라고 합니다.
- 항체 Screening/Titer 등급 – Transfection된 세포의 Pool 중에서, 높은 가치를 지니고 있는 세포주를 선별합니다. 세포 표면에서 단백질 및 항체의 발현을 정량(titer 순위)하여 수많은 세포의 population을 스크리닝하여, 아주 드물게 있는 Affinity가 높은 항체를 발현하는 세포주, 혹은 많은 양의 단백질을 발현하는 세포를 찾을 확률을 높입니다.
- Single-Cell Isolation과 Cell Viability – Single Cell로 Viable Cell을 분리하고 Cloning합니다. 이를 통해 사용되는 세포의 Population이 유전적으로 동일하며 Expression이 균일하게 이루어지도록 합니다.
- Monoclonality 보장 – 바이오 의약품의 품질과 규제 측면에서, 세포주를 개발할 때에는 세포주가 Single Progenitor Cell에서 유래한 Monoclonal Cell Line인지 확인해야 합니다. Monoclonality를 문서화(치료 세포주의 규제 지표)하는 것은 일반적으로 단일 세포의 이미지를 기록하고 이를 규제 문서 파일에 포함하는 이미지 기반 작업입니다.
- 클론 생산성 Screening과 Titer – Clonally Derived Cell Line에서, 발현되는 Antibody 혹은 재조합 단백질의 양을 확인하는 테스트입니다.