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ExoBRID-E – 엑소코바이오
인체유래 엑소좀 … ExoBRID-E 화장품원료 해외 등록 현황. ExoCoBio … 재생 에스테틱의 새로운 바이오 성분인 엑소좀은 피부 본연의 건강을 추구합니다.
Source: www.exocobio.com
Date Published: 4/19/2022
View: 7509
엑소좀 소재 개발 – (주)지에프씨생명과학
화장품 원료를 넘어 의약품 소재로의 확장성 구축. 자사 보유 엑소좀의 효능 효과. 세포 및 임상시험을 통한 엑소좀의 효능 확인! 줄기세포 엑소좀 소재 (Human …
Source: www.gfcos.co.kr
Date Published: 1/24/2021
View: 7760
(중요) 화장품 소재에서의 엑소좀 (Exosome) – 블로그 – 네이버
세계 최초의 인체 줄기세포 배양액 화장품 원료로 23개 SCI 저널을 통해 피부·헤어·안티에이징 솔루션의 효능이 보고됐으며 그 효과를 입증 받았다. AAPE …
Source: blog.naver.com
Date Published: 12/1/2022
View: 4382
셀로페린® – 엑소좀 (CelloFerrin® – Exosome) – 바이오솔루션
셀로페린 엑소좀은 화장품 원료로 최종 개발된 인체지방줄기세포 배양액 엑소좀 성분입니다. 바이오솔루션의 특허 받은 기술을 통해 각종 재생 성분들을 풍부하게 …
Source: biosolutions.co.kr
Date Published: 6/23/2021
View: 2319
엑소좀 화장품 – 검색결과 – 쇼핑하우
AK온라인몰 [더클라세움][엑소더마화장품][엑소좀][대마화장품]엑소더마 리얼 커버 비비크림30ml – 트렌디 감성의 스마트한 쇼핑공간. 43,890원.
Source: shoppinghow.kakao.com
Date Published: 7/30/2022
View: 8753
엑소좀화장품, 허위 과대광고 위험성 높아… – 뷰티경제
몇년 전부터 국내화장품업계에 엑소좀화장품이 등장했지만 과거의 줄기세포화장품처럼 폭발적인 반응이 얻지 못하고 있다. 최근 중국에서 엑소좀 …
Source: www.thebk.co.kr
Date Published: 6/4/2021
View: 8589
연구개발, MOU까지…’엑소좀’ 차세대 먹거리 될까 – 뷰티누리
화장품 업계의 차세대 먹거리로 ‘엑소좀(Exosome)’이 떠오르면서개발 및 연구에 경쟁적으로 뛰어들고 있다. 관련 업계에 따르면 지에프씨생명과학, …
Source: www.beautynury.com
Date Published: 1/15/2021
View: 5271
[학술기고]화장품 미래성장 동력 ‘엑소좀’ 그 시작과 연구현황
사진=㈜지에프씨생명과학. 1. 엑소좀(Exosome : Extra-Cellular Vesicles, EVs)이란? 세포로 이루어진 모든 생명체는 끊임없이 상호간 …
Source: www.jangup.com
Date Published: 6/20/2021
View: 9277
엑소좀 검색결과 – G마켓
하이알 엑소좀 크림 (탄력 수분공급 피부장벽강화) 연관상품 41개연관상품 닫기 · 수삼배양근 엑소좀 남자화장품 기초 2종세트 감사선물 /스킨로션세트/화장품세트/남성 …
Source: browse.gmarket.co.kr
Date Published: 4/25/2022
View: 58
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주제에 대한 기사 평가 엑소 좀 화장품
- Author: DEAR YOU COSMETIC
- Views: 조회수 318회
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- Date Published: 2022. 3. 10.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=aYBOvAiUX9s
엑소좀 소재 개발 Exosome (EVs) Materials Development
세포 간의 정보 교환을 위해 세포에서 분비되는 나노크기의 소포체인 ‘엑소좀’소재 개발을 진행하고 있으며,
현재, 인체 줄기세포 유래 엑소좀을 비롯하여 유산균 유래 엑소좀의 수율 증대 뿐만 아니라 안티에이징, 발모, 아토피 피부염 개선,
주름 개선, 미백 효과 등의 다양한 기능성을 광범위하게 확인하고 있으며, 이를 통한 세밀한 개발 프로세스 구축을 완료하였습니다.
또한, 현재 엑소좀 소재 원료에 대하여 임상시험을 통한 안전성 및 효능 평가를 진행함으로서,
본 원료에 대한 다양한 검증 연구에 매진하고 있습니다.
소재 다양성을 통한 엑소좀 분리 정제 기술 인체지방유래 성체 줄기세포 (ASCs), 미생물 (Microbe), 식물 세포 (Plant cell) 및 다양한 세포들을 확보하고 있습니다. 자사만의 특정 배양 기술을 통해 세포 배양액에서 고순도/고효능을 지닌 엑소좀만을 분리 및 정제하고 대량 생산하고 있습니다.
소재 다양성을 통한 독자적 / 독보적인 원료 개발 다양한 소재들의 기능성 분석을 통한 빅데이터 환경 구축 지속적인 신규 소재 발굴을 통한 확장성 구축 고수율 및 고순도 엑소좀 생산성 증대 방안 연구 줄기세포 엑소좀 ASC-Exo 기능성 입증 (In vitro, Clinical trial) – 피부 재생 증대 효과
– 피부 노화 및 발모 개선 효과 등
식물 엑소좀 Plant-Exo 다양한 자사 분리 식물 캘러스 DB 확보 기능성 입증 (In vitro) – 피부 재생 촉진 효과
– 세포 증식력 촉진 효과
유산균 엑소좀 Microbe-Exo 독자적/독보적인 자사 분리 균주 DB 확보
(피부/두피 유래 등) 기능성 입증 (In vitro, Clinical trial) – 피부 재생 촉진 효과
– 피부 항노화, 발모 촉진
– 세포 분열 촉진 효과
엑소좀 융합 소재 ExoPlus+ 다양한 자사 보유 소재들과의 엑소좀 융합 소재 개발 신규 소재 탐색 및 확보를 통한 기능성 증대 엑소좀 소재 발굴 화장품 원료를 넘어 의약품 소재로의 확장성 구축
(중요) 화장품 소재에서의 엑소좀 (Exosome)
0. 개념정리 (중요) 화장품 소재에서의 엑소좀 (Exosome) dr_oracle_ ・ URL 복사 본문 기타 기능 공유하기 신고하기 ■엑소좀(Exosome) 엑소좀(exosome)은 세포에서 분비되는 소낭체(30 ∼120 nm)로서, 다포성소체(multivescular bodies, MVBs)라고 불리는 세포 내 특정 소기관에서 기원하여 세포 밖으로 방출된다. ● 함유물질 기원 세포의 종류에 따라 1,000여종의 단백질, 600여종의 miRNA, 400여종의 지질 등을 함유 기원세포에 유래된 다양한 종류의 단백질(receptor protein, enzyme, HSP family, GPI 단백질 등), 유전물질(DNA, RNA 등) 지질 등을 함유한다. 엑소좀은 림프구, 암세포, 혈소판, 대식세포, 신경세포, 상피세포 등 다양한 세포에서 분비되어 혈액, 모유, 양수, 뇌척수액, 소변, 복수액 등의 체액 (body fluid)에 존재하며, 다른 세포 또는 자가 세포에게 단백질, 지질, 유전물질 등을 전달(molecular transfer) 하여 세포의 증식(proliferation)과 분화(differentiation), 세포자멸사(apoptosis) 및 혈관신생(angiogenesis) 등을 조절하고, 세포 간 커뮤니케이션(intercellular communication)을 유도하는 역할을 한다. * 제조상에서는 배양되는 세포로부터 배양액으로 분비된다. * 엑소좀 파티클 수 엑소좀은 CD63마커가 있는 50-150nm 파티컬만 엑소좀이라 이 숫자를 카운팅 합니다. 50억파티클 1억파티클 10만파티클 등 **피부과학 연구 분야에서는 human umbilical cord mesenchymal stem cell 유래 엑소좀이 화상피부의 피부재생을 유도하여 상처치유 활성을 나타낸다고 보고되었으며, 각질형성세포(keratinocyte) 유래 엑소좀이 melanosomal proteins의 발현을 증가시켜 멜라닌 합성을 유도한다고 보고되었다. 논문 리뷰) Effect of Keratinocyte Derived Exosome on Proliferation and Migration on Human Skin Keratinocyte (각질형성세포 유래 엑소좀이 피부 각질형성세포의 증식과 이주에 미치는 영향) Do Yoon Kim, Ho Jin Yu, Dae Il Hwang, Sang Hee Jang*, and Hwan Myung Lee† J. Soc. Cosmet. Sci. Korea Vol. 42, No. 4, December 2016, 359-366 https://doi.org/10.15230/SCSK.2016.42.4.359 엑소좀은 세포에서 분비되는 작은 소낭체로서, 기원세포와 조직에 따라 다양한 기능을 수행하며, 세포생존 및 세포 간 커뮤니케이션에 중요한 역할을 한다. 최근 엑소좀을 활용하여 종양연구, 면역질환 개선, 질병진단 bio-marker 개발 등 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있으나, 피부세포에서 분비기전 및 피부 생리적 기능에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서 인체피부 유래 각질형성세포(HaCaT)로부터 분리된 엑소좀이 피부각질형성세포의 증식과 이주에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. HaCaT으로부터 ExoQuick-TC를 활용하여 엑소좀을 분리하고, 열처리 엑소좀(boiled exosome)과 무처리 엑소좀(unboiled exosome)으로 구분하 였다. HaCaT 유래 엑소좀은 농도 의존적으로(0.1 ∼ 20 µg/mL) HaCaT의 증식 을 유도하였으며, 20 µg/mL에서 대조군(control)에 비해 각각 186.96 ± 3.87%(열처리) 또는 193.48 ± 10.48%(무처리)의 증식 유도활성 을 나타내었다. 또한 HaCaT 유래 무처리 엑소좀은 농도 의존적인(0.1 ∼ 20 µg/mL) HaCaT의 이주활성을 나타내었고, 20 µg/mL에서 대조군에 비해 179.39 ± 4.89%의 이주를 유도하였다. 그러나 열처리 엑소좀은 이주 유도활성을 나타내지 않았다. 뿐만 아니라 무처리 HaCaT 유래 엑소좀은 collagen sprout outgrowth를 농도 의존적으로 유도함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해서 HaCaT 유래 엑소좀은 지질 및 열에 안정한 물질이 세포의 증식 을 유도하고, 단백질 또는 열에 불안정한 물질이 세포의 이동 및 sprout out growth 활성에 관여하는 것으로 확인되었다. 따라서 피부각질형성세포 유래 엑소좀은 피부의 재상피화 및 상처치유 등의 활성 을 나타낼 수 있으며, 향후 화장품소재로서 응용 가능성이 확인되었다. ■엑소좀(Exosome) 원료 제조사 ●(주)바이오솔루션 https://biosolutions.co.kr/ [셀로페린® – 엑소좀 (CelloFerrin® – Exosome)] ■셀로페린® 엑소좀 특징 – 인체지방줄기세포 배양액 엑소좀 성분으로 바이오솔루션의 특허 받은 기술을 통해 각종 재생 성분들을 풍부하게 함유한 엑소좀을 압도적으로 많이 함유 ** CelloFerrin®Exosome 1ml에는 평균 약 20억 개의 엑소좀이 함유되어 있으며, 이는 일반 배양액에서 평균 1.2억 개/ml인 것과 비교해 약 16배 증가 ** 체내 피부 조직 투과율이 매우 뛰어나, 진피층 깊숙한 곳까지 상당량의 엑소좀이 고르게 도달하며 그 양은 일반 배양액 대비 5배 이상 증가 ■셀로페린 엑소좀 효능 효과 – 피부 탄력 및 재생 효과: 콜라겐 전구체 프로콜라겐 증가, 엘라스틴 증가, 천연보습인자 파이브로넥틴 증가 – 보습 효과 – 탈모완화 및 양모 효과: 두피에 처리한 경우, 모발 성장에 영향을 주는 핵심적인 세포들(Bulge, Hair germ, Dermal papilla)이 모두 크게 증식, 탈모가 유도된 모낭에 처리 시, 뿌리가 깊고 선명하게 보이는 건강한 성장기 모낭의 수와 면적이 모두 크게 증가, 모발이 ‘성장기’에 머무는 시간을 길게 해 건강한 모발을 유지할 수 있게 하고, 퇴행기에서 휴지기에 이르는 시간을 줄여 새로운 모발의 빠른 성장을 도움 ※핵심 기술력 – 줄기세포를 통제, 재생하는 핵심 물질인 엑소좀 생성을 높이는 기반 기술을 확보 **유체 샘플로부터 세포 외 소포체를 고농축하는 크기 기반 분리법 (특허 등록 번호: 10-21709030) **세포외 소포를 고농도로 배양하기 위한 세포 배양배지 및 상기 세포 배양배지를 이용한 세포외 소포 고함유 조건화 배양액의 제조 방법 (특허 등록 번호: 10-21324570) ●엑소코바이오 http://www.exocobio.com/default/ [엑소스카트™ 엑소좀 (ExoSCRT™ – Exosome)] ■엑소스카트™ 엑소좀 특징 – 손상된 주변 세포들의 재생과 면역을 조절 ■엑소스카트 엑소좀 효능 효과 – 재생, 항염, 면역조절, 세포흡수력, 안전성 – 1,000여종의 단백질, 600여종의 miRNA, 400여종의 지질 함유 – 피부 재생을 위한 96개의 miRNA + 200개의 단백질 확인 – 항염, 피부장벽 유지, 항노화, 미백, 세포증식을 조절하는 miRNA 56종 확인 – 아토피 피부염 및 가려움증을 유발하는 사이토카인 발현을 억제하는 miRNA 56종 확인 – 피부 장벽을 구성하고 재건하는 지질의 효과 확인 – 세포막과 동일한 이중지질막으로 이루어져 있어 우수한 전달 효율 ※핵심 기술력 – 줄기세포 배양액에서 0.1~0.5%의 순수한 엑소좀만을 분리정제 – ExoSCRT 분리정제 기술로 바이오 신약 개발에 적합한 고순도 고효능 엑소좀 대량 생산 **엑소좀 및/또는 세포외 소포체 및 이를 포함하는 조성물의 제조 방법 (특허 등록 번호: 10-1895916) **엑소좀의 동결건조 방법 (특허 등록번호: 10-2058961) ●프로스테믹스 http://www.prostemics.com ■Exosome PSI-401: 유산균에서 추출한 엑소좀 (의약품, 화장품 적용 개발 진행 중) ■Exosome PSI-101: 줄기세포 엑소좀, 국내 특허 등록 (피부/모발용) ■ AAPE® 엑소좀 특징 AAPE®는 프로스테믹스 만의 ExoPlant® 기술을 적용, 엑소좀과 300여 종의 성장인자를 고농도로 농축한 ‘인체 지방유래 줄기세포 배양액’이다. 세계 최초의 인체 줄기세포 배양액 화장품 원료로 23개 SCI 저널을 통해 피부·헤어·안티에이징 솔루션의 효능이 보고됐으며 그 효과를 입증 받았다. AAPE의 유효성분은 피부 장벽을 강화한다. ■ 녹용중간엽세포 엑소좀 특징 녹용중간엽세포(Deer Antler Velvet) 엑소좀은 항노화·항주름·항산화 역할을 한다. 녹용 에너지를 담아 모발 주변의 조직 세포를 활성화하고 휴지기에서 성장기 사이의 모발성장주기를 앞당기는 역할을 한다. 피부 탄력과 두피 건강에 도움을 주는 원료다. ■ 산양삼 엑소좀 특징 산양삼(Panax Ginseng) 엑소좀은 노화방지·주름방지·항산화 역할을 수행한다. 산삼 배양액으로 사포닌 분비를 촉진하는 산삼은 피부 영양과 보습을 공급해 촉촉하고 건강한 피부 완성에 도움을 준다. 유전자 변형 없이 산삼에서 분비된 물질을 함유한 획기적인 엑소좀을 분리, 정제했다. ■ 아스파라거스 엑소좀 특징 모발성장 촉진과 탈모 방지에 효과적이다. 아스파라거스의 풍부한 비타민과 항산화 물질 ‘글루타티온’은 피부와 두피에 활력을 부여하고 피부 보습을 유지하며 자외선으로부터의 피부 보호에 효과를 발휘한다. 아스파라거스의 엑소좀과 식물의 뿌리·잎에서 나온 파이토케미컬을 농축했다. ■ 락토바실러스 엑소좀 특징 락토바실러스 엑소좀은 세계 최초로 유산균 엑소좀 관련 국내와 미국 특허 등록을 완료한 원료다. 항염증과 피부 밸런스를 회복하고 트러블 완화에 효능을 발휘한다. 유익한 유산균의 증식과 유해균 억제를 통해 피부표면의 미생물의 조화를 촉진함으로써 면역과민반응에 의한 피부상태 개선에 도움을 주는 원료다. ※핵심 기술력 – ASF™(Advanced adipose-derived Stem cell Fraction)는 기존 분획기술(SVF)의 공정을 개선해 줄기세포 수득율을 획기적으로 높인 기술 보유 – 이 기술로 줄기세포의 배양 없이 치료적 효과를 기대할 수 있으며, 서울아산병원과의 공동연구를 통해서도 다양한 질환에서 그 효과를 확인 **줄기세포의 분화 촉진 및 세포의 증식 촉진용 조성물과 그 제조방법 (특허 등록 번호: 10-1753630) ** 지방조직으로부터 지방유래 줄기세포와 엑소좀을 분리하는 방법 (특허 등록 번호: 10-1762833) ** 피부재생 또는 주름개선 효과를 가지는 인간 지방유래 줄기세포의 배양 농축액 및 이의 용도 (특허 등록 번호: 10-1806115) **양모효과를 가지는 인간 지방유래 줄기세포의 조건 배지 및 이의 용도 (특허 등록 번호: 10-1749218) ●GFC생명과학 http://www.gfcos.co.kr/?chkbox=Y [줄기세포엑소좀 (ASC-EXO) / 유산균엑소좀 (Microbe-Exo) / 식물엑소좀 (Plant-Exo)] ■줄기세포엑소좀(ASC-Exo) 특징 – 기능성 입증 (In vitro, Clinical trial): 피부 재생 증대 효과, 피부 노화 및 발모 개선 효과 – 4주(주 2회) 도포 후 눈가 주름 7.91% 감소 – 4주(주 2회) 도포 후 Corneometer value(수분함량)측정 결과 55.97% 상승, 수분 함량 개선율 20.35% 증가 – 4주(주 2회) 도포 후 표피 탄력 개선율 15.12% 증가, 피부 치밀도 개선율 32.04% 상승 – 4주(주 2회) 도포 후 피부 색소침착의 멜라닌 수치가 6.94% 개선 ■유산균엑소좀(Microbe-Exo) 특징 – 독자적/독보적인 자사 분리 균주 DB 확보(피부/두피유래 등): 피부 재생 증대 효과, 피부 노화 및 발모 개선 효과 등 – 기능성 입증 (In vitro, Clinical trial): 피부 재생 증대 효과, 피부 노화 및 발모 개선 효과 등 ■식물 엑소좀(Plant-Exo) 특징 – 다양한 자사 분리 식물 캘러스 DB 확보 – 기능성 입증 (In vitro): 피부 재생 촉진 효과, 세포 증식력 촉진 효과 ※핵심 기술력 – 소재 다양성을 통한 엑소좀 분리 정제 기술 : 인체지방유래 성체 줄기세포(ASCs), 미생물(Microbe), 식물 세포(Plant cell) 및 다양한 세포 확보 – 소재 다양성을 통한 독자적/독보적인 원료 개발 : 다양한 소재들의 기능성 분석을 통한 빅데이터 환경 구축, 지속적 신규 소재 발굴을 통한 확장성 구축, 고수율 및 고순도 엑소좀 생산성 증대 방안 연구 **세포 배양액으로부터 고수율의 엑소좀을 분리하는 방법 (특허 등록 번호: 10-2215237) ●프리모리스 인터내셔널 http://primorisintl.com/index.php [인체제대혈유래줄기세포배양엑소좀 (USC1994-EXS)] ■인체제대혈유래줄기세포배양엑소좀(USC1994-EXS) 특징 – GDF11 포함 구성물 및 그의 용도 특허 제 10-1810385호 – INCI 국제화장품 원료 등록 – 배양액은 EGF, GDF11 등 제대혈 줄기세포가 생성해 낸 89가지 유효 단백질 성분을 함유, 89가지 유효 단백질 성분은 피부 구성 물질의 성장과 재생을 촉진하여 피부노화 방지와 주름 개선에 강력한 작용 – 배양액의 89가지 유효 단백질 중 GDF11은 2014년 세계적 학술지 SCIENCE에 ‘젊음의 열쇠’로 소개되어 주목 – 제대혈 줄기세포 배양액은 지방 혹은 골수 유래 줄기세포보다 60배 이상의 높은 GDF11을 있습니다. – 배양액은 인간진피섬유아세포 콜라겐과 엘라스틴 분비를 촉진시켜 피부 탄력 회복에 도움 (효력시험) ※핵심 기술력 – 줄기세포 특성을 강화시키는 GDF-3 유전자의 고발현을 유도하는 제대혈 줄기세포 분리/배양 기술 PMS-SeUSC™ – 근원세포의 체계적 품질관리를 통한 균일한 원료 생산을 위해 Master Cell Bank 구축 – PMS Stemness Marker: 줄기세포 특성 유지 계대 증가, 세포 배양 소요시간 40% 감소, 유효성분 함유량 151% 상승 – 재생 및 항염 효능이 강화된 엑소좀 생산 기술 PMS-FrEXO™ – 질환 맞춤형 인공 나노소포체 대량생산 기술 PMS-DtANE™ ** GDF-3를 고발현하는 제대혈 줄기세포 분리 및 배양 방법 및 GDF-3의 용도 (특허) **PexDF™을 활용한 항염 및 재생 기능이 강화된 고농도 줄기세포 엑소좀 생산 방법 (특허) **제대혈 줄기세포에 의해 고효능의 엑소좀이 고함량으로 분비된 배양액의 제조 방법 및 이의 용도 (특허) ●스템온 http://www.stemon.co.kr/ [인체피부섬유아세포유도다분화능세포배양엑소좀(Reprosome™)] ■인체피부섬유아세포유도다분화능세포배양엑소좀(Reprosome™) 특징 – 초음파 처리 인간체세포를 1일간 신경줄기세포 배지에서 배양 후 베지에서 엑소좀(iExo)를 분리 후 Real-time PCR를 통해 신경줄기세포 마커인 Sox1, Sox2, Pax6, Nestin과 다양한 신경계 특이적 micro RNA 포함 확인 – 인간 체세포 리프로좀 처리 후 5일째 신경전구 세포 유도됨, 유도된 신경전구세포는 in vitro 상에서 성상세포(astrocyte), 신경세포(neuron) 및 희돌기세포(oligodendrocyte)로 분화, 녹색 단백질이 표지된 인간 섬유아세포를 리프로좀에 의해 신경전구세포로 유도한 5일차 세포를 쥐의 뇌에 이식(in vivo) 후 1개월째 다양한 신경계통 세포로 분화 유도 ※핵심 기술력 – 인간 피부세포에 초음파를 조사하여, 단시간 내에 90% 이상의 고효율로 줄기세포 유도 및 다양한 분화세포로 직접 교차분화 가능한 원천기술 보유 **세포의 텔로미어를 신장시키는 조성물 및 그 제조방법 (특허 출원 번호: 10-2019-0115381) ** 세포의 리프로그래밍을 유도하는 리프로좀 및 그 제조 방법 (특허 출원 번호: 10-2020-0086241) ●타임바이오 https://www.timebio.co.kr/ [인체제대혈간세포배양엑소좀 (TEXsome)] ■인체제대혈간세포배양엑소좀(TEXsome) 특징 – TIMEBIO Progenitor Cells (TPC)을 개발하였고 TPC가 분비하는 엑소좀을 TEXsome으로 명명, TEXsome을 아토피 피부염, 습진 등 피부질환에 치료에 적용하는 연구를 진행 – 농축 프로세스 없이 고농도 생산, 원하는 크기의 엑소좀 생산 가능 – 손상된 피부에 TEXsome 도포 1시간 후 면역세포 침윤 현상 완전 회복, 피부조직 Matrix가 손상 전보다 월등히 힐링됨 – TEXsome 국제화장품원료집(ICID) 등재 ※핵심 기술력 – 자사 세포공학기술로 세포주 제작, 세포주의 배양 과정에 물리적, 화학적인 방법을 적용하여 엑소좀의 크기, 농도, 함유한 단백질 또는 RNA 등 분자 정보 조절 기술 연구 개발 ** 한랭쇼크를 이용한 전구세포 획득 방법 및 이를 이용한 엑소좀 생산 방법 (특허 출원 번호: 10-2020-0146938) ●엑소스템텍 http://exostemtech.co.kr/main/main.php [인체제대중간엽줄기세포배양엑소좀(UC-MSC Exosome)] ■인체제대중간엽줄기세포배양엑소좀(UC-MSC Exosome) 특징 – 인체 제대 중간엽 줄기세포의 배양액으로부터 분리된 세포외 소포 ※핵심 기술력 – 줄기세포 유래 엑소좀 및 엑소좀 응용 기술에 대한 원천 특허 보유, 엑소좀 기반 치료 시스템 개발 **줄기세포로부터 추출된 엑소좀을 함유하는 피부 미백, 주름개선 또는 재생용 화장품 조성물 (특허 등록 번호: 10-1663912 / 해외 9개국 출원 완료) **줄기세포 유래 엑소좀을 포함하는 지방세포 분화 유도 및 지방조직 재생용 조성물 (등록 번호: 10-1629151 / 해외 9개국 출원 완료) **연골세포로 분화되고 있는 줄기세포로부터 추출된 엑소좀을 포함하는 연골세포 분화 유도 또는 연골조직 재생용 조성물 (특허 등록 번호: 10-17406642 / 해외 4개국 출원 완료) **줄기세포로부터 추출된 엑소좀을 함유하는 베이지 지방세포 분화 유도용 조성물 (특허 등록 번호: 10-1773041) **지방 유래 줄기세포로부터 추출된 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 폐섬유증 예방 또는 치료용 조성물 (특허 등록 번호: 10-1830290) 인쇄
엑소좀화장품, 허위 과대광고 위험성 높아…
몇년 전부터 국내화장품업계에 엑소좀화장품이 등장했지만 과거의 줄기세포화장품처럼 폭발적인 반응이 얻지 못하고 있다. 최근 중국에서 엑소좀화장품이 이슈가 되고 있다.
현재 샤오홍슈에는 ‘엑소좀’으로 검색하면 관련 정보는 7,000개에 이르고 있다. 코로나 감염자 발생으로 하룻만에 폐막한 2022년 3월 광저우 국제뷰티박람회에서도 여러 기업은 동결건조분말(lyophilized powder), 마스크팩, 젤 등 다양한 제품의 엑소좀화장품을 출시한 것으로 알려지고 있다.
엑소좀 화장품에 대해 중국의 뷰티관련 매체인 핀관망은 사용상의 어려움과 화장품 원료 목록 미등재, 효능 및 효과를 적극적으로 표현할 수 없는 등 제약조건이 많기 때문에 대중화가 어려울 것으로 전망했다. 때문에 국내 엑소좀 표방 화장품도 당분간 중국 시장 진출은 쉽지 않을 것으로 예상된다.
해당 매체는 업계 관계자들의 견해를 인용해 엑소좀화장품에 대해 다음과 같이 보도했다. 첫째는 관련 기술은 부족하고 성숙하지 않았다. 둘째는 보존이 어렵다. 스킨케어는계속 ‘냉동’ 환경에서 보관하기 어려운데 엑소좀 제품이 상온에서 활성을 유지할 수 있도록 하는 것도 기술적 난점이다.셋째는 화장품 원료 목록에 포함되지 않아서 등록이 불가능하다고 지적했다.
특히 현재 시장 감독관리 부문이 화장품에 대한통제가 엄격해서 엑소좀이라는 제품명을 달고 등록하려는 브랜드도 있지만 ‘의학적인 홍보 혐의’로 인정돼 ‘XX 추출물’로 등록할 수밖에 없다. 하지만 엑소좀과 일반 추출물은 핵심기술에서 차이가 있고, 만약에 추출물으로 등록했는데 ‘엑소좀’이라고 홍보하면 거짓 홍보에 속한다고 지적했다.
또 국가약감국이 ‘줄기세포 화장품’이 금지되고 나서 시장에서 갑자기 ‘엑소좀’을 대대적으로 홍보되기 시작했다. ‘엑소좀 스킨케어’의 운명은 ‘줄기세포 화장품’처럼 금지되거나 규범화되어 일정한 발전 잠재력이 있는 품류로 지정될 것이다. 하지만 시장 이슈의 변화가 빨라서 ‘엑소좀 스킨케어’는 오래 못 간다고 진단했다.
광저우셀레라줄기세포테크놀로지유한공사의 엑소좀 스킨케어 브랜드 cpe(웹사이트 캡처)
한편 현재 시장에서 대표적인 엑소좀 스킨케어 제품은 광저우셀레라줄기세포테크놀로지 유한공사(广州赛莱拉干细胞科技股份有限公司)다. 2020년 출시된 엑소좀 스킨케어 브랜드 cpe의 아이템 제품인 ‘cpe 엑소좀 동결건조분말’ 등을 판매하고 있다. 한국 ASCE 엑소좀 파우더 등은 타오바오, 틱톡, 핀둬둬 등에서 팔리고 있다. 액체 형태로 존재하는 ‘엑소좀 에센스’ 등의 제품도 있다고 소개했다.
화장품신문 (Beautynury.com) :: 연구개발, MOU까지…’엑소좀’ 차세대 먹거리 될까
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화장품 업계의 차세대 먹거리로 ‘엑소좀(Exosome)’이 떠오르면서 개발 및 연구에 경쟁적으로 뛰어들고 있다. 관련 업계에 따르면 지에프씨생명과학, 웰에이징엑소바이오, 제이알팜 등이 연구개발, 업무협약 등 엑소좀 사업과 관련한 준비에 나서고 있다. 지에프씨생명과학은 모발 생장 촉진 효과를 가진 두피 유산균 유래 엑소좀인 ‘Leuco-Exo’의 개발 및 이에 관한 연구 논문을 학술지인 ‘Current Issue in molecular biology(CIMB)’에 게재했다.엑소좀은 천연 리포좀으로, 기원 세포의 지질(Lipid), 유전물질(mRNA, miRNA, DNA) 및 단백질(Protein) 등 생체활성인자를 포함하고 있는 줄기세포의 아바타라 할 수 있다. 화장품 기업들이 엑소좀에 관심을 갖는 이유는 50~200 나노미터 크기의 작은 크기를 가지며, 세포막과 구조가 동일한 이중 인지질 구조의 지용성 물질이어서 피부 흡수에 우수하고 어떤 물질 보다도 피부 침투에 용이하다.또 줄기세포가 체내에서 분화 시 발생할 수 있는 암과 같은 위험 요소는 모두 제거하고, 세포 재생과 항염이라는 긍정적 유전 정보만을 취해 안전성도 높다.엑소좀은 지방 유래 줄기세포 뿐만 아니라, 유산균, 연어 정소 등 어느 곳에서나 추출이 가능한 물질로, 여러 분야에 다양하게 활용할 수 있다.지에프씨는 이러한 핵심 물질인 엑소좀을 고수율 및 고순도로 분리 및 정제하는 기술을 보유하고 있다. 지에프씨 측에 따르면 이번 연구에서 개발된 Leuco-Exo는 20대 여성의 두피에서 분리해 확보한 신규 유산균을 이용해 엑소좀만을 정제시킨 소재이다. 연구 결과에 의하면 Leuco-Exo는 세포 사멸 및 모발 생장에 영향을 미치는 관련 유전자의 mRNA 발현 변화를 유도해 세포의 증식, 세포 주기를 조절하고 모발 생장 촉진에 직접적으로 연관될 수 있음이 확인됐다.회사 측은 이번 두피 유래 유산균 엑소좀(Leuco-Exo) 소재 개발의 경우 효능이 검증된 소재라는 점에서 시장에서 높은 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 기대하고 있다. Leuco-Exo는 미국 PCPC(Personal Care Products Council)에 ‘Leuconostoc holzapfelii extracellular vesicles’로 원료 등재됐으며, 화장품성분사전에도 국문 성분명 등재가 완료됐다.웰에이징엑소바이오는 국제뇌교육대학원 융합생명과학과와 협업으로 냉장 보관하였을 때 식물엑소좀 안정성 연구를 진행했다. 이 같은 다양한 온도와 보존제에 따른 최적화 연구는 식물 유래 세포외 소포체의 안정성에 대한 이해를 높이며 향후 산업적으로 활용할 수 있는 방법에 중요한 실마리를 제공한다.특히 식물 엑소좀의 산업적 활용가치를 높이기 위해서는 엑소좀의 안정성, 즉 다양한 온도와 보관 시간, 보존제에 따른 특정 조건하에서 유효기간 동안 입자가 안정적으로 유지되는지를 연구하는 것은 필수적이다. 식물 유래 엑소좀은 식물 세포 표면에서 병원체 공격을 방어하는 식물의 능력에 결정적으로 기여하는 것으로 각 식물의 효능에 따라 화장품, 식품 및 의약품의 원료로서 개발 가능성이 매우 높은 새로운 후보 물질이다.의약품 도매기업 제이알팜은 바이오벤처기업 씨케이엑소젠, 씨케이엑소젠의 후원사인 미호홀딩스와 함께 엑소좀 특허물질을 활용한 제품제조에 대한 업무협약을 맺었다. 씨케이엑소젠이 보유한 엑소좀 대량생산 특허기술을 바탕으로 의약품도매와 화장품유통을 주사업으로 하는 제이알팜과 함께 화장품 및 의료기기 제품을 개발하고자 맺어졌다.양사는 협약에 따라 △ 엑소좀 특허물질 기반 신제품 개발 △ 제품 개발 이후 마케팅활동 지원 등에 협력할 예정이다. 제이알팜은 토탈 헬스케어 브랜드 ‘리브엠(REVE:AM)’을 통해 피부의 활기를 되찾을 수 있는 상품 개발에 집중하고 있다.지난 3월에는 엑티브온과 더다봄은 ‘엑소좀 추출기술을 활용한 화장품 소재 공동 연구개발’을 위한 상호업무협력 협정을 체결했다. 양사는 상호협력 양해각서를 체결하고, 고기능•고효율 엑소좀 추출 기술 기반의 다양한 화장품 소재 연구개발 및 사업화를 긴밀히 협력하기로 했다. 구체적인 협약 내용은 미세유체칩을 활용한 엑소좀 추출기술을 다양한 식물에 적용한 기능성 화장품 개발이다.앞서 프로스테믹스, 엑소바이옴코리아, 센트럴인사이트, 디얼유코스메틱 등은 엑소좀의 잠재력이 크다고 보고 제품을 출시했다. 지난 2019년에는 프로스테믹스가 엑소좀을 활용해 세포 활성화 유효성분 등의 피부 전달력을 높인 프리미엄 화장품 브랜드 ‘레드스테믹스’를 지난 2019년 론칭했다. 론칭에 맞춰 선보인 제품은 기초 화장품(밸런싱 토너, 토탈 세럼, 올인원 크림) 총 3품목이다.레드스테믹스 브랜드 제품은 일반 배양보다 빠르게 고순도의 특정 엑소좀을 대량으로 생산할 수 있는 프로스테믹스 자체 개발기술인 ‘엑소플랜트’ 공법이 적용됐다. 지난 10여 년간 해외 병·의원을 중심으로 피부와 두피 재생에 효력을 인정받은 AAPE(지방 줄기세포 유래 단백질 추출물) 성분도 레드스테믹스에 함유됐다.업계 관계자는 “엑소좀은 세포 간의 정보 교환을 위해 세포에서 분비되는 나노 크기의 물질로 조밀한 피부나 조직에 보다 쉽게 전달될 수 있다는 장점이 있어, 화장품 회사들도 이를 활용하여 안티에이징, 발모, 아토피 피부염 개선, 주름개선, 미백 등의 다양한 소재로 개발에 관심이 커지고 있다”고 했다.
[학술기고]화장품 미래성장 동력 ‘엑소좀’ 그 시작과 연구현황
㈜지에프씨생명과학 강희철 박사
인체 줄기세포·식물세포·미생물·동물유래 분야 연구 활발
치료제 및 화장품 원료 등 고부가가치 창출
화장품 산업에서의 기술발전은 필자가 화장품산업에 입문한 1990년대 초반과 그 이전에 비하면 실로 괄목상대할 만큼 비약적인 발전을 이루어 왔다.
그 이유는 화장품 산업에 종사하는 연구원, 마케터들의 끊임없는연구와 갈수록 똑똑해지는 소비자의 니즈에 충족되는 새로운 컨셉과 기술을 찾기 위해서 지속적으로 노력한 결과와 더불어, 새로운 제형의 창조와 유행 그리고 한류에 편승한 대한민국 화장품산업 시장의 성장이 동력이 돼 왔다고 생각한다.
이에 최근들어 유행조짐을 보이는 신기술인 Exosome (Extracellular vesicles, EVs)에 대해서 ㈜지에프씨생명과학이 연구한 내용을 주축으로 하고, 세계적인 연구자들의 내용을 종합했다.
▲엑소좀은 세포내에서 생성돼 외부로 방출되는 소포 또는 소낭의 일종이며, 엑소좀 내에 존재하는 다양한 물질들을 다른 세포들에게 전달 할 수 있다. 사진=㈜지에프씨생명과학.
1. 엑소좀(Exosome : Extra-Cellular Vesicles, EVs)이란?
세포로 이루어진 모든 생명체는 끊임없이 상호간의 신호를 주고 받는다.
이런 세포들 간의 신호는 아주 작은 세포외 소포체(Extracellular vesicles, EVs)의 형태인 엑소좀(Exosome)이라 불리우는 입자 크기가 50~200nm 정도의 매우 작은 소립자가 그 주체를 이루고 있다. 엑소좀은 원형 이중 지질막 구조물로 이루어져 있다. 근접 세포 또는 생체 내 순환을 통해 장거리 세포간 신호도 전달하는 신호전달 매개체로서, 동물 및 식물의 진핵 생물뿐만 아닌 미생물, 조류 등의 원핵 생물에서도 존재한다.
1983년 캐나다 존스톤 교수 연구팀에 의해 최초 발견된 엑소좀은 처음 20년 동안은 그 중요성을 인지하지 못했지만, 분리 및 분석 기술 발달과 다양한 기능 연구를 통해 세포 내에 존재하는 중요한 물질로 인지 됐고, 이젠 살아있는 세포를 지니는 모든 생명체에 있어 중요한 신호전달체로 주목 받고 있다. 엑소좀은 지질 이중막으로 구성된 나노소립자로 막은 주로 Lipids, 막단백질인 Tetraspanins(CD9, CD63, CD81), membrane transport, Integrin 등이 존재한다.
엑소좀 내부 구성성분은 다양한 Enzyme, 신호전달 물질, Heat shock단백질, DNAs, RNAs, Lipids, Amino acids, metabolites 등이 존재한다. 흥미롭게도 엑소좀은 유래된 세포의 기원에 따라 다양한 DNAs, RNAs, 지질, 대사활성물질, 세포질 및 세포 표면 단백질 등 세포 특이적인 많은 성분을 포함하고 있어 일종의 아바타(Avatar)로 인지된다. 이런 엑소좀은 과거에는 세포 내의 노폐물을 세포 밖으로 버리는 휴지통의 일종으로 그 중요성을 인지하지 못했다.
하지만, 최근 엑소좀이 세포의 항상성(Homeostasis)를 유지하기 위해 세포의 여분 또는 불필요한 성분을 제거할 뿐만 아니라 세포의 특정 성분을 기능적으로 표식해 엑소좀 내에 축적을 통해 세포간 통신을 규제해 조직의 성장, 재생 및 면역 조절 등 다양한 기능이 보고되면서 연구의 핫스팟으로 주목받고 있다.
▲NTA는 나노입자의 추적을 통해 나노입자를 시각화는 장비로 크기 및 개수를 측정해 확인한 결과, 분리된 엑소좀은 158nm의 입자크기를 가지며 160억개의 파티클 수를 가지는 것으로 확인 됐다. 사진=㈜지에프씨생명과학.
2. 엑소좀의 증명
그렇다면 분리된 물질이 엑소좀임을 어떻게 입증할 수 있을까? 현재까지 학계에서는 아래의 세가지 종류의 실험법으로 엑소좀임을 증명하고 있다.
첫째, 나노입자추적분석기기(Nanoparticle Tracking Analysis)를 통한 입자들의 브라운 운동으로 엑소좀의 크기와 입자수(particles/ml)를 확인한다. 소위 말하는 엑소좀이라 칭하는 입자 크기는 200nm 이하로 정의되지만, 기원 세포가 동물인지 식물 또는 미생물인지에 따라 다양한 크기로 존재한다.
식물의 경우에는 동물 또는 미생물보단 입자가 큰 편으로 식물 부위, 뿌리, 열매, 잎 등에 따라 입자 크기가 다양하며, Microbiome의 대명사인 유산균의 경우, 입자가 100nm 내외로 작은 편이다. 엑소좀 입자수는 추출 방법이나 분리 공정에 따라 달라질 수 있고, 그에 따른 수율에 차이가 발생한다.
둘째, 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, TEM)을 이용한 나노사이즈의 엑소좀 구조의 이미지를 얻는다. 모든 엑소좀은 인지질 이중막을 지니고 있고, 막 내에는 신호 전달 매개 단백질이 존재를 확인 할 수 있다. TEM 이미지를 보면 진한 동그라미는 지질 이중층 세포막으로 원형의 소립자 구조를 확인할 수 있다.
셋째, 엑소좀 막에 존재하는 특이적 단백질을 바이오마커로 이용해 단백질 발현도를 확인할 수 있다. 동물의 경우, 이미 CD9, CD63, CD81 등의 Tetraspanins 유전자가 잘 알려져 있고, 이미 엑소좀 표지를 위한 많은 제품이 상용화 돼 있다. 하지만, 식물의 경우, 막단백질은 Penetration1(PEN1)이 분자마커로 제시됐으며, 그 외에는 아직까지 확실한 분자마커가 제시되지 않은 현실이다. 또한, 분자마커로 연구중인 경우에는 보안을 이유로 아직 공개하지 않는게 연구기업의 현실이다.
▲엑소좀 표면에 존재하는 표준 단백질인 CD9, CD63은 대표적인 엑소좀 마커 단백질이다A). 분리된 엑소좀은 CD9, CD63 마커 단백질의 유무를 확인해 엑소좀임을 증명했다 사진=㈜지에프씨생명과학.
3. 바이오마커로써의 엑소좀
엑소좀은 세포와 동일한 구조(안정적인 지질 이중층의 외막, 기원 세포기반 각종 활성물질, DNAs, RNAs, 단백질 등 유전 정보 물질을 함유)를 지닌 나노사이즈 입자로써 세포내로 흡수율이 높은 안정적인 바이오 소재이다.
따라서 엑소좀 연구는 의학계에서는 이미 진단 및 치료를 위한 바이오 마커로써 연구가 활발하다. 엑소좀 바이오 마커는 주로 암 조기 진단 및 예후 추적 분야로 세분화 할 수 있고, 최근 암치료제로 연구를 확대하고 있다.
혈액, 소변, 땀 등 인간의 수액 내 고농도로 존재하는 엑소좀은 정상세포 보다 암 등 이상 상태시 분비가 증가한다는 연구결과는 종양특이적 바이오 마커로써 활용이 가능하다는 것을 증명한다. 최근 3년간 엑소좀 관련 논문은 급증하고 있고, 이에 따른 엑소좀을 이용한 질병 진단 및 치료 연구도 빠르게 확산 중이다.
엑소좀은 그 기원이 몸안에 있던 물질들이기 때문에 생체적합성이 뛰어나고 독성이 낮고, 세포간의 의사 소통을 통한 신호 전달 체계가 내재돼 있으므로 약물 전달 등의 carrier로 이용하는 엑소좀 기반 치료제 연구는 차세대 치료제로 주목 받고 있다.
하지만, 체액 또는 수액 유래 엑소좀의 경우, 일부 단백질 조각이 소변이나 혈청에 둘러싸여 순수한 엑소좀 분리가 어렵다. 이에 엑소좀의 수율과 순도 개선에 관한 연구와 관련한 표준화된 방법, 바이오 분자들의 검출하는 기술 개발 등은 여전히 과제로 남아있다. 엑소좀이 바이오마커로써 주목받고 있는 또다른 분야는 현재 ㈜지에프씨생명과학이 연구하구 있는 분야 중 하나인 암진단 분야이다.
최근까지 암 진단을 위해 분자적 특징을 규명하려는 연구가 다수 시도되고 있지만, 암세포는 이형으로 자라기 때문에 암을 분자적 특징으로 명확하게 규명하기는 어려운 실정이었다. 이를 극복하고 암 진단을 위한 암 특이적인 마커를 확보하기 위해 세포 표면의 구성성분을 그대로 가지고 분비되는 엑소좀을 암 진단용 바이오마커로 이용하려는 시도가 이루어 지고 있다.
하지만, 진단을 위한 엑소좀의 특이적인자의 발굴이 매우 어렵기 때문에 특이 인자 발굴 및 확보가 암 진단 분야에서 필수적인 요소이자 경쟁력이라고 할 수 있다. (주)지에프씨생명과학은 전립선암(Prostate cancer), 췌장암(pancreatic cancer) 진단을 위한 연구를 수행해 왔으며, 그 중에서도 GFC-PcDA1(췌장암 진단 마커)와 GFC-PscDH1(전립선암 진단 마커)을 최초로 발견해 이의 검증 및 실증연구에 돌입했다.
특히, 지금까지도 전립선암 진단 마커로 사용되고 있는 전립선특이항원(Prostate Specific Antigen, PSA)의 경우, 일부 case의 암세포주에서만 진단이 되는 문제점을 가지는데 비해 (주)지에프씨생명과학에서 발굴한 GFC-PcDA1(췌장암 진단 마커)의 경우 대부분의 전립선암세포주를 검출해 낼 수 있는 마커로 확인돼 높은 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 기대된다.
▲세포주들의 Exosomal protein의 특성을 분석해 전립선암에서 주로 존재하는
특이적인 마커인자를 발굴 했다. 사진=㈜지에프씨생명과학.
4. 차세대 치료제, 엑소좀
엑소좀은 차세대 약물전달 물질 및 치료제로 연구 개발도 활발하다. 기존의 줄기세포치료제는 입자 크기가 크고(수천~수만nm)로 일부 부작용 등의 이슈로 안전성, 안정성의 한계점이 제시되고 있다.
이에 반해, 세포의 특성만을 반영하는 엑소좀을 이용한 치료제는 사이즈가 작고(30~400nm), 순도가 높고, 안전성, 안정성이 높아 면역반응에 대한 거부반응이 낮아 새로운 치료제로 각광받고 있다. 특히 아주 작은 소립자인 엑소좀은 BBB(Blood-Brain-Barrier)의 통과가 유용하기 때문에 혈관주사 등을 통해 유효성분 강화가 가능하다.
이미, 글로벌 제약사인 로슈(Roche), 재즈 파마슈티컬스(Jazz Pharmaceuticals) 뿐만 아닌 국내 제약, 바이오 기업들도 엑소좀을 활용한 치료제 개발에 도전장을 내밀고 있다. 미국 코디악(Codiak Bioscience)은 엑소좀 분야의 선두주자로 2019년 재즈 파마슈티컬스(Jazz Pharmaceuticals) 와 협력하에 난치성 암치료제 개발을 진행 중이다.
현재 암 조직이 일정한 경도를 지니는 특성을 가진 고형암(Solid cancer)의 치료를 위한 후보물질인 ‘exoSTINGTM’은 임상 1상과 2상이 진행 중이고, 피부T세포 림프종인 혈액암 치료제 후보물질 ‘exoIL-12TM’과 간세포암종 치료 후보 물질인 ‘exoASOTM-STAT6’은 임상 1상이 진행 중이다.
국내에서도 엑소좀 관련 기술이 주목받고 있는데, 바이오벤처들이 기술 경쟁력 확보를 위해 노력 중이다. 일리아스바이오로직스(ILIASBIOLOGICS)는 급성신손상(CSA-AKI)치료제 후보물질 ‘ILB-202’가 임상 1상을 호주인체윤리위원회(HREC)의 승인을 받았고, 프로스테믹스(PROSTEMICS)의 경우 마이크로바이옴 유래 엑소좀인 PSI-401을 개발해 염증성 장질환 치료제로 올해 임상 1상을 진행중이다. 브렉소젠(BREXOGEN)은 엑소좀 기반 아토피성 피부염 치료제 ‘BRE-AD01’을 미국에서 임상 1상을 신청 중이다.
▲엑소좀은 피부 모공대비 작은 크기의 이중 지질막 구조로 뛰어난 피부 투과효과를 기대할 수 있다. 사진=㈜지에프씨생명과학.
5. 화장품 업계의 프리미엄 원료, 엑소좀
2022년 현재의 화장품 업계는 ‘프리미엄 성분 전쟁’ 중이다. 최근 국내 화장품 산업에서는 제품력과 프리미엄 가치를 강조하기 위해 제품의 전성분을 공개하고, 마케팅에서 전성분의 숫자뿐만 아닌 특정 프리미엄 성분을 강조하는 마케팅을 선보이고 있다.
고가의 희귀 원료 또는 기능적으로 안전하고 탁월한 성분의 원료를 얻기 위해 높은 비용의 프리미엄 원료를 제시하고, 해당 원료를 브랜드의 핵심 성분으로 나타내어 브랜드의 가치와 이미지를 높이고 있다. 엑소좀은 이런 프리미엄 원료 시장의 핵심 원료로써 주목되고 있다.
인체 피부의 모공은 대략 30~50um이고, 이는 머리카락보다 작은 크기이지만, 엑소좀은 그보다 250배~600배 가량 작은 입자 크기로 쉽게 피부 모공을 통해 흡수가 가능한 크기이며, 이중 지질막 구조로 된 엑소좀은 세포내 유효 성분의 파괴없이 모공을 통해 쉽게 전달돼 세포 내 활성인자들을 피부 진피층 내로 전달돼질 수 있다. 현재 시판되고 있는 엑소좀 유래 화장품은 이미 고가의 라인으로 자리 매김 중에 있다.
6. (주)지에프씨생명과학의 엑소좀의 다양성 연구
▲인체 줄기세포 유래 엑소좀을 이용해 항주름 개선 효과를 확인한 결과, 주름 깊이가 7.91% 감소함이 확인됐다A), 4주간 피부 도포 시험을 통해 피부 치밀도가 32.04% 증가한 것을 확인했다. 인체 줄기세포 유래 엑소좀을 이용해 항주름 개선 효과를 확인한 결과, 주름 깊이가 7.91% 감소함이 확인됐다A), 4주간 피부 도포 시험을 통해 피부 치밀도가 32.04% 증가한 것을 확인했다B). 사진=㈜지에프씨생명과학.
1) 인체 줄기세포 유래 엑소좀 (ASC-EXO)
인체 줄기세포 유래 엑소좀(ASC-EXO) 내에는 다양한 성장인자(growth factor)가 존재하며, 각 성장 인자는 세포 내에서 재생, 분화, 조직 재분배, 치유, 염증 및 면역반응 등 다양한 기능을 수행한다(Mangesh et al., 2021). 보통의 정상세포에서는 많이 분비되지 않지만, 암과 같은 이상 상태시 엑소좀의 분비량은 증가한다. ASC-EXO를 이용한 세포 효능 및 피부임상 시험결과, ASC-EXO를 4주간 피부 도포시, 수분 함량은 20.35% 중가, 피부 탄력성 15.12% 증가, 멜라닌 억제 6.94% 증가로 피부수분함량 증가, 탄력성 증가, 미백효과 등을 확인했다. 또한, 깊은 주름 및 치밀도 개선으로 전반적인 피부결 개선을 확인했다.
▲병풀 Exosome의 피부세포(HaCaT)을 이용해 상처 치유 효과를 확인한 결과, 농도 의존적으로 세포이주능력 증대 및 상처 치유 효과증대가 확인됐다.
사진=㈜지에프씨생명과학.
2) 식물세포 유래 엑소좀(Plant-EXO)
식물은 동물 세포와 달리 세포막뿐만이 아닌 세포벽(cell wall)을 지니고 있다. 세포벽과 세포막 사이에는 공간을 형성하게 되는데, 이런 공간을 Apoplast로 지칭하며, 이 곳에서는 양분 및 수분의 이동뿐만 아닌 수많은 세포외소포체(Extracellular vesicles) 또는 소립자(Nanovesicles)가 축적되며, 이것을 엑소좀이라 부른다.
식물 유래 엑소좀도 동물 유래 엑소좀과 마찬가지로 다양한 유전 정보를 지니는 DNAs, RNAs, Proteins, Lipids 등이 주로 존재하며, 미량이긴 하지만 식물이 지니는 phytochemicals도 존재한다. 각각의 식물체에 따른 Lipid 구성 또한 다양한데, 동물 세포의 경우, 단백질 함량 및 성분이 다양한 반면, 식물 유래 엑소좀은 지질의 구성 및 함유량이 높고, 이에 따른 다양한 생리 활성을 기대할 수 있다(Baldrich et al. 2019; Sante et al. 2020).
식물 유래 엑소좀은 천연물 또는 비건 유도체로 동물 세포가 능동적으로 흡수 할 수 있음을 확인했고, 이는 합성 전달체(carrier)보다 생체 적합성이 높다. 특히, 경제적으로 대규모 생산이 가능하고, 안전하며 비용적으로 효율적인 바이오전달체로 바이오산업의 중요한 원료로 주목받고 있다. 이렇듯 식물 유래 천연물 원료의 수요는 나날이 증가하고 있지만, 현실적으로 지구 온난화에 따른 기후 변화 및 생육에 있어 계절적, 공간적 제약을 받는 식물은 원활한 공급을 위한 개선책이 필요하다.
그 일환으로 식물 세포･조직배양 기술력을 이용한 식물 줄기세포인 캘러스 배양은 이런 문제점을 극복 할 수 있을 뿐만 아니라 식물 자원의 고갈 및 환경 파괴로부터 자연환경 보존 등 이용가치가 높은 기술력이다. 고기능성 물질로 다양한 Phytochemicals을 지니고 있는 캘러스 유래 식물 추출물은 이미 고가의 핵심원료로 화장품에 적용이 되고 있지만, 이들 배양체로부터 분리된 식물줄기세포 유래 엑소좀 개발은 취약한 현실이다. ㈜지에프씨생명과학은 자사만이 지닌 식물 세포 조직배양 기술력인 ‘Phyto EXOBoosting Culture Tech’를 기반으로 이미 병풀, 에델바이스, 인삼 등의 20여종의 식물 캘러스 배양체를 도입했다.
이들의 캘러스 현탁배양을 통해 유용물질 생산 기술 개발 및 시스템의 안정화를 통해 생리활성 생물 소재 원료 확보를 제공하고 있다. 배양중인 캘러스로부터 최적의 엑소좀 분리 공정을 확보했고, 수율 및 순도가 높은 고순도 엑소좀을 확보했다.
알프스 고산지대의 자생하는 강인한 생명력을 지닌 에델바이스(Leontopodium alpinum) 캘러스 유래 엑소좀, Edel-EXO의 경우, 입자크기는 120~130nm 정도로 피부 재생, 보습 등에 효과가 탁월하다. 병풀(Centella asiatica) 캘러스 유래 엑소좀(CICA-EXO)의 경우, 피부 장벽 및 노화 개선에 효능을 보여 천연 화장품 시장의 프리미엄 원료로 엑소좀 활용 가능성을 시사한다.
▲피부 유래 유산균의 Exosome을 활용한 임상시험 결과, 4주 동안 exosome을 처리할 경우 뛰어난 항노화 및 멜라닌 감소효과가 검증됐다. 사진=㈜지에프씨생명과학.
3) 미생물 유래 엑소좀 (Microbe-EXO)
2007년 제2의 게놈 프로젝트인 Human Microbiome Project를 통해 우리 몸에는 인간 세포의 10배 이상되는 미생물이 존재하고, 이들은 인간 게놈보다 100배이상 되는 유전체 정보를 암호화하고 이들은 인간 체중의 1~3%를 차지함이 밝혀졌다(Cho & Blaser, 2012).
국내 피부상재균 유래 유산균 동정의 선두 주자인 (주)지에프씨생명과학은 인간의 신체 부위별 특성에 따라 존재하는 미생물 군집 구조의 차이가 존재함을 확인했고, 각 미생물 군집은 인체와 유기적 상호 작용을 유지하고 있는 것을 확인했다.
특히 20대 여성의 피부로부터 미생물의 분리 및 DNA 동정 결과, Lactobacillus sp. 계통의 20대 피부 상재 유산균 20’s ExoBiome을 분리했다. 동정된 20’s ExoBiome 발효물은 피부임상 실험결과, 여드름 유발 균주인 Cutibacterium acnes 24% 감소, 피부 유해균인 Staphylococcus aureus 5% 감소 및 유산균의 증가를 확인 했고, 이에 20’s ExoBiome의 엑소좀을 분리 분석했다. 20’s ExoBiome 엑소좀은 임상 평가를 통해 눈가 주름개선 15%개선, 피부 수분함량 개선 21%, 표피 탄력개선 27%, 피부 치밀도개선 39%, 멜라닌 수치개선 8.7% 효과가 확인 됐다.
▲ 두피 유래 미생물 엑소좀을 모유두 세포에 처리한 결과 모발 성장 인자를 발현시켜 발모촉진 기능을 증대 시키는 것을 검증했다. 사진=㈜지에프씨생명과학.
한편, 20대 여성의 두피 유산균에서 분리된 엑소좀 (Scalp-Microbe-EXO)을 분리해 모낭 형성에 중요한 세포인 모유두세포(Dermal papilla cell)을 이용한 발모 효과 시험을 진행했다. 그 결과, 엑소좀 처리 농도에 따른 모유두세포의 증식력 및 재생능 증가를 확인했다.
이는 발모 관련 세포 내 신호전달체계 유전자(Wnt5A, b-catenin, BAMBI, BMP, LEF 등)들의 발현도를 증가시켜 결국 발모 촉진 기능을 증대 시킴을 확인했다. 인체 두피 유산균인 hs-LhEVs는 평균 입자 크기가 104.6nm로 타유산균 유래 엑소좀 대비, 작은 크기의 엑소좀으로 두피 내로 투과성이 더 용이 한 것으로 확인 된다.
인체적용 시험을 통해 탈모증상 완화에 대한 유효성 평가를 했다. 총 12주간 시험이 진행 됐고, 통계적으로 유의한 차이로 탈모 증상 완화에 도움을 준다는 것을 확인 했다. 본 내용은 2022년 SCI저널에 등록이 됐다(Yoon et al. 2022).
▲연어 유래 Exosome의 피부세포(HaCaT)을 이용해 상처 치유 효과를 확인한 결과, 농도 의존적인 세포이주능력 증대 및 상처 치유 효과증대가 확인됐다. 사진=㈜지에프씨생명과학.
4) 연어유래 엑소좀
연어 유래 DNA인 PDRN(Polydeoxyribonucleotide), PN(Polynucleotide)은 연어나 송어의 생식세포(정소와 알)에서 추출한 물질로 피부 재생의 효과가 탁월해 이를 활용한 필러는 메조코스메틱(Mezocosmetic) 분야의 고부가가치 프리미엄 원료로 주목받고 있다. PDRN은 인체 DNA와 유사한 조직재생 물질로 세포 생성, 성장인자 촉진등의 의약품 원료, 피부 이식 후 재생, 건염 등의 목적으로 사용 중이며, PN은 PDRN보다 분자가 큰 핵산 복합체이다. (주)지에프씨생명과학은 2020년 한국 수자원공단과 공동협력 사업으로 국내 최초로 연어의 부산물(정소, 연어알)을 이용한 엑소좀 분리를 통해 불용 자원의 업사이클링을 통한 신가치창출을 이뤘다. 다양한 원료의 엑소좀 추출을 통해 얻어진 자사만이 지닌 엑소좀 분리공법 기술력을 통해 연어의 정소와 알로부터 엑소좀을 분리했다. 정소유래 엑소좀(PEXO)과 연어알 엑소좀(Red Cavi-EXO)의 입자 크기는 각각 152.8nm, 140.6nm로 연어알 엑소좀이 약간 작았다. 세포기반 효능 실험결과, 두 엑소좀 모두 피부 탄력 개선, 면역 활성 억제, 상처 치유능에 탁월함을 확인 했다.
사진=㈜지에프씨생명과학.
7. 엑소좀을 활용해 화장품 산업 활용 시, 법적 고려 사항
1) 인체 줄기세포 유래 엑소좀 (ASC-EXO)
인체 조직 유래 배양액의 경우 국내 규정상 [식품의약품안전처고시 제2022-27호 화장품 안전기준 등에 관한 규정]에 따라 [동 고시 별표 3 인체 세포 · 조직 배양액 안전기준]에 적합한 경우에만 사용이 가능하도록 허용하고 있다. 그런데 인체 조직 유래 엑소좀의 경우는 인체 조직 배양액에서 후가공을 거쳐 엑소좀을 분리한 경우로 안전성이 검증되지 않아 화장품으로의 사용을 엄격하게 규제하고 있다.
인체 유래 엑소좀은 현재 의약품으로 분류돼 있으며, 엑소좀의 생리활성 물질의 종류와 그 약리 작용에 따라 즉 제품군에 따라 전문의약품이나 일반의약품으로 분류될 수 있다. 그러나 통상적으로는 바이오의약품군에 속하므로 전문의약품으로 분류될 가능성이 높다 하겠다.
따라서 현재 화장품에서는 인체 조직 유래 배양액을 주로 사용하고 있으며, 앞서 언급한 [별표 3 인체 세포 · 조직 배양액 안전기준]인 아래 기준에 적합한 경우만 사용이 허용된다.
– 공여자 적격성검사: 건강한 성인으로 감염증이나 질병으로 진단되지 않아야 함.
– 세포 · 조직의 채취 및 검사: 위생적으로 관리되는 의료기관에서만 채취해야 하며, 세포 또는 조직에 대한 안전성 확보에 필요한 정보를 확인할 수 있도록 기록서를 작성 · 보존해야 함.
– 배양시설 및 환경의 관리: 청정등급 1B(Class 10,000)이상의 구역에 설치해야 하고, 위생관리를 위해 기준서를 작성하고 정기적으로 점검해 관리해야 함.
– 인체 세포 · 조직 배양액의 제조: 세균, 진균, 바이러스 등을 비활성화 또는 제거하는 처리를 해야 하고, 사용된 모든 원료과 공정에 대한 기준서와 기록서를 작성해 보존해야 함.
– 인체 세포 · 조직 배양액의 안전성 평가: 단회투여독성시험자료, 반복투여독성시험자료, 1차피부자극시험자료, 안점막자극 또는 기타점막자극시험자료, 피부감작성시험자료, 광독성 및 광감착성 시험자료, 인체 세포 · 조직 배양액의 구성성분에 관한 자료, 유전독성시험자료, 인체첩보시험자료등을 작성 · 보존해야 함
– 인체 세포 · 조직 배양액의 시험검사: 품질 확보를 위해 성상, 무균시험, 마이코플라스마 부정시험, 외래성 바이러스 부정시험, 확인시험, 순도시험 등에 대한 품질관리 기준서를 작성하고 매 제조번호마다 품질검사를 실시해 시험성적서를 보존해야 함.
– 화장품책임판매업자는 이 안전기준과 관련한 모든 기준, 기록 및 성적서에 관한 서류를 받아 완제품의 제조연월일로부터 3년이 경과한 날까지 보존해야 함.
2) 식물세포 유래 엑소좀 (Plant-EXO)
통상적으로 화장품에 널리 사용되거나 효능이 잘 알려져 있는 식물의 경우 특별한 규제사항 없이 사용이 가능하다. 그러나 독성이 있는 것으로 알려진 식물의 경우 [화장품법 제8조(화장품 안전기준 등) 제3항]의 국내외에서 유해물질이 포함돼 있는 것으로 알려지는 등 국민 보건상 위해 우려가 제기되는 화장품 원료인지 확인 후, 위 법에 해당될 경우 [동법 시행규칙 제17조(화장품 원료 등의 위해평가)]에 따라 위해 요소의 인체 내 독성, 인체 노출 허용량, 인체에 노출된 양을 산출해 종합적으로 인체에 미치는 위해도를 결정하고, [식품의약품안전처고시 제2020-7호 인체적용제품의 위해성평가 등에 관한 규정]에 따라 위해평가가 완료된 경우 사용 가능여부와 함량이 결정될 수 있다.
성분명은 식물 세포(Cell)나 캘러스(Callus)를 배양한 경우 또는 식물 자체를 발효시킨 후, 엑소좀을 분리한 경우에만 세포외소포(Extracellular vesicles)라는 이름으로 표기가 가능하고, 식물 원물을 분쇄해 엑소좀을 분리한 경우에는 단순히 소포(Vesicles)라는 명칭으로만 표기할 수 있다.
3) 미생물 유래 엑소좀 (Microbe-EXO)
유산균 및 피부 유익균으로 알려진 Streptococcus thermophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus등으로 배양 후 분리한 엑소좀은 특별한 규제사항 없이 세포외소포(Extracellular vesicle)라는 명칭으로 사용 가능하다. 실제로 국내 화장품성분사전(KCA)에는 락토바실러스세포외소포(Lactobacillus Extracellular Vesicles), 류코노스톡세포외소포(Leuconostoc Extracellular Vesicles) 등이 등록돼 사용되고 있다.
반면, 일반적으로 화장품에서 엄격히 규제하고 있는 균인 Escherichia coli, Staphylococcus aureus등의 피부 유해균에서 분리한 엑소좀은 반드시 독성학 평가 자료를 제출해 독성이 없음을 증명 후 사용 가능여부가 결정될 수 있다.
4) 동물 유래 엑소좀
일반적으로 많이 알려진 연어나 송어의 정소와 알에서 분리한 엑소좀이나 녹용에서 분리한 엑소좀, 산양유에서 분리한 엑소좀 등과 같은 동물 유래 엑소좀은 동물의 종류에 따라 규제사항이 달라진다. 예를 들면 보호종으로 지정된 야생 동물은 사용 불가하고, 소, 양, 염소 등 반추동물 (反芻動物, Ruminants)의 경우 광우병 발생지역의 동물은 사용 불가하며, 소해면상뇌증(Bovine Spongiform Encephalopathy, BSE) Free 서류 등을 구비해야 한다.
소해면상뇌증이란 전염성해면상뇌증(Transmi ssible Spongiform Encephalopathy, TSE)의 일종으로 소에서 발생하는 만성 신경성 질병으로서 일명 광우병 또는 프리온질병(Prion Diseases)으로 불려지고 있다. 이 질병은 변형 프리온 단백질 감염에 의한 신경세포의 공포변성과 중추신경조직의 해면상 변화가 특징으로 2년∼5년의 다양하고 긴 잠복기와 불안, 보행장애, 전신마비 등 임상증상을 보이다가 결국은 100% 폐사되는 치명적인 만성 진행성 질병으로 엄격한 관리가 필요하다.
사진=㈜지에프씨생명과학.
8. Exosome을 이용한 미래기술과 그 적용 예
엑소좀 관련해서 앞으로 더 주목해서 연구해야 할 기술 :
– 생분해성 조절가능한 네트워크형 polymer을 이용한 Exosome 안정화 기술
– 다양한 Exosome을 이용한 스킨부스터 및 필러에의 적용
– 경피흡수 및 디자인된 플라스미드를 이용한 생물 의약품의 실시간 전달
– Microbiome 영역에서의 피부상재균 유래의 Exosome의 Postbiotic 관점에서의 응용
– Microbiome과 다양한 식물 및 한방재료와의 복합 발효물 유래의 Exosome 기능과 효능 연구
㈜지에프씨생명과학 강희철 박사
<맺음말>
앞서 서술한 저희 (주)지에프씨생명과학의 연구내용과 세계적인 연구동향 소개인 엑소좀에 대한 내용이 화장품 산업에 종사하시는 연구원 및 마케터와 소비자들에게 조금이나마 도움이 됐으면 하는 바램을 가져본다. 아울러, 관련 연구자들의 아낌없는 첨언과 지적을 바라며, 아름다운 초록이 코로나 팬더믹을 극복하고 화장품 산업이 다시 부흥하기를 기대하며 미천한 글을 대신하고자 한다.
<참고문헌>
1. Mangesh et al., (2021) Mesenchymal Stem Cell-Derived Exosomes: Applications in Regenerative Medicine. Cells. Aug 1;10(8):1959.
2. Baldrich et al. (2019) Plant Extracellular Vesicles Contain Diverse Small RNA Species and Are Enriched in 10- to 17-Nucleotide “Tiny” RNAs, The Plant Cell, 31(2): 315-324
3. Sante et al. (2020) Biological properties and therapeutic effects of plant-derived nanovesicles. Open Med (Wars) 15(1): 1096–1122.
4. Sophie (2019) Biological properties of plant-derived extracellular vesicles., Food Funct. 10(2):529-538
5. Cho I. and Blaser M.J. (2012) The Human Microbiome: at the interface of health and disease Nat Rev Genet. Mar 13; 13(4): 260–270.
6. Yoon et al., (2022) Stimulatory Effects of Extracellular Vesicles Derived from Leuconostoc holzapfelii that Exists in Human Scalp on Hair Growth in Human Follicle Dermal Papilla Cells. Curr. Issues. Mol. Biol. 44(2): 845-866
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