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"무세포 단백질 합성 기술을 훨씬 더 빠르고 저렴하게 만들고, 필요에 따라 구성 요소를 자유롭게 바꿔 쓸 수 있는 자동화 플랫폼을 구현했습니다."
포항공과대학교(포스텍) 교원창업기업 에이셀론의 이준구 대표는 자체 개발한 무세포 단백질 합성 플랫폼 'POPFLEX'에 대해 이같이 설명했다.
신약 후보물질을 발굴하기 위해서는 수많은 단백질과 펩타이드(단백질을 이루는 기본 단위인 아미노산들이 짧은 사슬 형태로 연결된 물질)를 만들고 성능을 비교하는 과정을 반복해야 한다.
하지만 기존의 세포 기반 생산 방식은 세포 배양부터 단백질 발현·정제까지 여러 단계를 거쳐야 해 시간과 비용이 많이 든다.
에이셀론은 세포 자체를 배양하는 대신 단백질 생산에 필요한 구성 요소를 시험관 안에 넣어 원하는 단백질을 만드는 무세포 단백질 합성 기술로 이 문제를 풀었다. 사용자가 합성하려는 단백질의 유전자(DNA)를 첨가하면 단백질이나 펩타이드를 생산할 수 있는 방식이다.
POPFLEX는 정제된 리보솜(세포 내에서 단백질을 합성하는 세포 소기관)과 에너지 관련 물질, 단백질 합성에 필요한 번역인자 등을 조합한 재구성 무세포 시스템이다. 항체 조각과 펩타이드 치료제, 효소 등 다양한 물질의 생산과 초기 선별에 활용할 수 있다.
핵심 경쟁력은 생산성과 가격이다. 이준구 대표는 "POPFLEX는 경쟁 상용 제품 대비 최대 6배 높은 단백질 합성 성능을 보이면서 자체 생산을 통해 제조원가를 약 95% 낮췄다"고 했다.
반복구매형 시약에서 바이오파운드리 스크리닝으로 확장
실제 연구에서도 기술 경쟁력이 확인됐다. 국제학술지 '트렌즈 인 바이오테크놀로지'에 게재된 연구 결과에 따르면 자동화된 재구성 무세포 시스템은 상용 키트보다 높은 단백질 생산량을 보였으며 준비 비용은 최대 96% 줄였다. 시스템 준비 기간도 기존 4일에서 2일로 단축했다.
일반적인 재구성 무세포 시스템은 단백질 합성에 필요한 구성 요소를 각각 생산·정제해야 해 제조 과정이 복잡하다. 에이셀론은 자동 용액 분주 장비를 적용해 사람의 개입과 공정상 오차를 줄이고 구성 요소의 배합과 생산 과정을 표준화했다.
POPFLEX는 모듈형 구조도 강점이다. 사용 목적에 따라 특정 구성 요소를 넣거나 뺄 수 있어 자연계에 존재하지 않는 비천연 아미노산을 단백질의 원하는 위치에 도입할 수 있다.
이를 통해 기존 단백질의 안정성과 활성, 반감기를 개선하거나 새로운 기능을 갖춘 펩타이드·단백질을 설계하는 데 활용할 수 있다는 설명이다.
에이셀론은 POPFLEX를 단순한 연구용 키트가 아닌 '바이오파운드리'의 핵심 소모품으로 키운다는 전략이다. 바이오파운드리는 자동화 장비를 활용해 생물학적 물질을 설계·제작·시험하는 과정을 빠르게 반복하는 시설을 일컫는다.
또 POPFLEX는 96웰·384웰 플레이트 기반 자동화 장비에 탑재할 수 있다. 여러 종류의 DNA를 동시 투입해 다양한 단백질 후보를 병렬 생산하고 성능을 평가할 수 있으며, 단백질 신약 후보를 하나씩 생산하는 방식과 비교해 초기 후보물질 발굴 속도를 높일 수 있다는 얘기다.
사업모델은 단계적으로 확장한다. 우선 대학과 정부출연연구기관, 바이오기업을 대상으로 스타터 키트를 판매한다. 이후 대량 실험에 필요한 고속처리용 시약과 고객 맞춤형 시스템을 공급한다.
이 대표는 "반복적으로 구매해야 하는 소모품이라는 게 수익모델의 특징"이라며 "장기적으로는 단백질·펩타이드 후보물질을 대신 생산하고 선별하는 CRO(임상시험수탁기관) 형태의 서비스까지 제공할 계획"이라고 했다.
오는 30일 코엑스서 과기특성화대 6곳 출전, 학생·교원창업 12개사 격돌
에이셀론은 오는 30일 서울 삼성동 코엑스 B홀 플러스 스테이지에서 열리는 '2026 K-딥테크 스타트업 왕중왕전' 결선(참관신청 : https://forms.gle/McNBqdiBts8RJazVA)에 포스텍 교원창업기업 대표로 출전한다.
올해로 5회째를 맞은 왕중왕전은 머니투데이 스타트업 미디어 플랫폼 '유니콘팩토리'가 주관하고 KAIST(한국과학기술원), DGIST(대구경북과학기술원), UNIST(울산과학기술원), GIST(광주과학기술원), 포스텍(포항공과대학교), KENTECH(한국에너지공과대학교)가 공동 주최한다.
심사위원단에는 삼성 C랩 아웃사이드와 GS벤처스, 에코프로파트너스, L&S벤처캐피탈, LB인베스트먼트, 블루포인트파트너스, 시리즈벤처스, 씨엔티테크, 한국과학기술지주, 연구개발특구진흥재단 등 딥테크 투자·사업화 전문가들이 참여한다.
대기업 CVC(기업형 벤처캐피털)부터 딥테크 전문 VC, 초기투자 AC(액셀러레이터), 공공 기술사업화 기관까지 참여해 기술의 사업화 가능성과 투자 매력도를 종합적으로 살핀다.
결선은 교원·학생창업 부문별 6개씩 총 12개팀이 올랐다. 실제 투자유치 IR(기업설명회) 방식으로 팀별 10분 발표와 10분 질의응답을 진행하며 기술성 30점, 시장성 20점, 사업성 40점, 팀 역량 10점을 합산해 평가한다.
대상은 교원·학생창업 부문에서 각각 1개팀을 선정한다. 대상 2개팀에는 부총리상인 과학기술정보통신부 장관상과 상금 300만원이 수여된다. 우수상 4개팀에는 연구개발특구진흥재단 이사장상과 상금 100만원, 장려상 6개팀에는 머니투데이 대표상과 상금 50만원이 각각 주어진다.
수상팀에는 CVC 오픈이노베이션 연계와 글로벌디지털혁신네트워크(GDIN) 해외진출 프로그램 참여 시 가점 등의 혜택이 제공된다. 수상 여부와 관계없이 결선에 오른 12개팀에는 기업 홍보와 전문가 컨설팅, 투자사 네트워킹 등 1년간의 후속 스케일업 프로그램이 지원된다.
<제5회 K-딥테크 스타트업 왕중왕전 참관신청>
-일시: 10월 30일(금) 9:30~17:00
-장소: 서울 코엑스 B홀 PLUS STAGE
-대상: 딥테크 분야 스타트업 및 투자VC 심사역
-주최: 카이스트, 디지스트, 유니스트, 지스트, 포스텍, 켄텍, 머니투데이 유니콘팩토리
-신청 : https://forms.gle/McNBqdiBts8RJazVA
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