바이오 제조 가속화 및 생산 비용

다수의 바이오 제조 제품에는 아미노산과 성장 인자가 투입 물질로 필요하지만 이러한 작은 분자와 단백질은 매우 비쌀 수 있어 바이오 제조 비용을 높이고 미국 바이오 경제의 확장을 지연시키며 새로운 바이오 의학 및 합성 생산 제품의 사용을 제한합니다. 농산물. 제조 비용은 상당히 제한적일 수 있습니다. 미국 국립 보건원(National Institutes of Health)과 빌 & 멜린다 게이츠 재단(Bill & Melinda Gates Foundation)의 관계자는 항체 약물의 제조 비용이 다양한 기존 및 신흥 전염병에 대한 치료법을 개발하고 배포하는 데 있어 주요 병목 현상이라고 지적합니다. 이러한 바이오 제조 투입 비용을 낮추기 위해 Biden-Harris 행정부는 비용 절감 제조 ​​프로세스를 연구 및 개발하고 이러한 솔루션의 확장성을 입증하기 위한 그랜드 챌린지에 연방 자금을 할당해야 합니다.

아미노산은 대규모 생물생산에 필수적이지만 비용이 많이 드는 투입물입니다. 이러한 비용을 줄이려면 연방 자금을 사용하여 확장 가능한 생산 방법의 개발을 장려하여 생산 비용을 현재 비용의 절반으로 줄여야 합니다. 구체적으로 미국 농무부(USDA)와 ARPA-H는 첫 해에 10개 연구 프로젝트에 대해 초기 자금 1,500만 달러, 총 75달러를 공동으로 약속해야 합니다. 현재 비용의 일부로 식품 등급 또는 의약품 등급 아미노산 또는 성장 인자를 생산하기 위한 확장 가능한 프로세스를 개발할 수 있는 연구원 또는 회사를 위한 그랜드 챌린지 자금으로 5년에 걸쳐 백만 달러를 지원합니다. ARPA-H는 또한 연구자들이 비용 절감 생산 방법의 확장성을 입증하는 데 사용할 수 있는 테스트 베드 시설에 자금을 지원해야 합니다.

생합성 생산을 위한 동물 세포 배양의 사용 확대는 아미노산과 성장 인자의 비용이 감소되는 경우에만 경제적으로 효과적일 것입니다. 백신, 항미생물 펩타이드 같은 의료 및 의약품이나 육류나 연골 같은 동물 조직 제품의 생물생산 비용을 줄이면 이러한 제품의 가용성과 경제성이 향상되고, 혁신과 신제품 개발이 더 쉽고 비용 효율적이게 되며, 미국에서 바이오제품을 경제적으로 제조할 수 있는 능력을 갖추고 있어 외국 공급망에 대한 의존도를 낮춥니다.

생물학적 제제 및 동물 세포 기반 제품의 생산에서 아미노산 및 성장 인자의 사용을 더 잘 이해하고 공급과 수요를 정확하게 예측하여 신뢰할 수 있고 이용 가능한 의료 제품 공급망을 보장하기 위해 국방부(DoD) )와 USDA는 일반 바이오제품의 합성 제조 경로 비용에 대한 경제적 분석을 공동으로 의뢰하고 주요 국제 경쟁업체의 비교 생산 비용 평가를 포함해야 합니다.

아미노산은 의약품 및 건강 관리 제품(예: 항체, 인슐린)과 농산물(예: 식품용 합성 식물 및 동물성 단백질, 콜라겐, 젤라틴, 살충 단백질)을 포함한 단백질 및 펩타이드 제품을 합성할 때 필요한 투입물입니다. 값비싼. 세포 배양에 투입되는 아미노산의 가격은 kg당 약 $3~$50이고, 성장 인자의 가격은 그램당 $50,000입니다. 즉, 해당 비용이 전체 생산 비용의 절반 이상이 될 수 있습니다.

바이오제조는 제조 공정에 원료로 사용되는 시약, 소분자, 바이오제품의 가용성에 따라 달라집니다. 합성 바이오제품의 생산은 아미노산과 호르몬, 성장 인자와 같은 작은 신호 단백질을 포함한 특정 시약의 비용과 가용성으로 인해 제한됩니다. 이러한 생산 투입물은 단클론 항체, 합성 고기, 응고 인자 및 인터페론(종양 성장을 억제하고 면역 체계 기능을 지원하는 단백질)과 같은 제품의 생합성에서 수율과 생산 효율성을 높이기 위해 세포 배양에 사용됩니다. 일부 바이오제품은 식물 세포나 박테리아 세포에서 합성적으로 생산될 수 있지만 일부 제품은 동물 세포의 생산 단계에서 이익을 얻습니다. 한 가지 예는 단백질이 안정적인 구조로 접히도록 돕는 단백질 변형 과정인 글리코실화입니다. 이는 박테리아나 무세포 시스템보다 동물 세포에서 훨씬 간단한 과정입니다. 백신 개발에 사용되는 바이러스는 일반적으로 동물 세포에서도 성장하지만 일부 재조합 백신은 효모나 곤충 세포에서 만들어질 수도 있습니다. 재조합 생물생산에 식물, 균류, 박테리아, 곤충 또는 동물 세포를 사용하는 데는 장점과 단점이 있습니다. 동물 세포는 인간의 과정을 밀접하게 모방하고 비동물 세포보다 공학이 덜 필요하기 때문에 일반적으로 더 다재다능합니다. 동물이든 식물이든 박테리아이든 모든 세포는 생존하고 효율적으로 기능하기 위해 아미노산과 다양한 성장 인자가 필요합니다. 미래에는 성장인자가 더 이상 필요하지 않을 수도 있지만, 아미노산은 항상 필요할 것입니다. 아미노산은 킬로그램당 가격으로 볼 때 가장 비용이 많이 드는 필수 첨가제입니다. 보조 첨가제 중 가장 비용이 많이 드는 것은 성장 인자입니다.