나노생명과학기술 기반으로 한 항노화 신소재 화장품 원료 개발

(주)바이오에프디엔씨, 펩타이드·캘러스·줄기세포 배양액 소재류 등 연구

지난 2005년 설립된 (주)바이오에프디엔씨(공동대표 모상현, 정대현 www.biofdnc.com)는 최첨단 나노생명과학기술을 기반으로 여성의 아름다움과 인류의 건강을 위한 항노화 바이오 신소재 및 아토피성 피부질환·줄기세포 연구를 진행, 신약과 세포치료제를 개발하고 있는 기업이다.
모상현·정대현 공동대표는 ‘생동적인 삶을 위해 혁신가가 되라(Be Innovator for Fresh Life)’는 기치 아래 창립 이후 지속적인 항노화 연구개발을 통해 다양한 펩타이드 소재류, 식물 조직배양을 통한 캘러스(Callus) 소재류, 줄기세포 배양액 소재류, 식물유래 피토케미칼 융합 소재류를 연구 개발하고 있다.

모상현 대표는 “영원한 젊음은 있을 수 없지만 항노화 연구를 통해 조금이라도 더 건강한 젊음을 유지시킬 수 있을 것”이라며 “이에 항노화 융합 신소재를 연구 개발하고 보급해 수출주도형 화장품 산업 육성 토대에 기여하고자 한다”고 소개했다.
이어 “주변의 환경 및 업무의 변화를 두려워하지 않고, 스스로의 변혁과 자발적 동기부여를 통한 성장이 기업의 성장과 진화의 토대로 이어질 수 있도록 제 구성원에 다양한 기회를 제공하려 노력하고 있다”며 “임직원 스스로의 일터에서 항노화 소재 연구분야의 보람과 긍지를 가지면서 생동적이고 탄력적인 기업을 만들어가기 위해 노력하고 있다”고 밝혔다.

기업부설연구소 통해 다양한 연구 활동 진행
(주)바이오에프디엔씨는 기업부설연구소인 ‘의약나노소재연구소’에서 2년여간 다양한 한방소재 및 국내 자생 천연물로부터 아토피 피부염에 효과적인 항균성 물질을 연구개발하다가 Human β-defensin 3 homolog의 신규유전자를 발견, 2008년 세계 유전자 은행(GENE BANK)에 등재했다. 또 아토피 피부염 개선 소재 연구개발을 목적으로 이스라엘 기업과 국제공동연구과제, 중기청 및 지경부과제를 지속적으로 수행하고 있으며, 그 연구결과의 산물로 아토피 피부염에 효과적인 소재들을 확보하고, PCT 출원도 확보한 상태다.
최근 한이재단 및 중소기업기술혁신과제 중에서 선도과제로 선정된 TSLP 저해성 천연물을 이용한 아토피 개선용 화장품인 아토벡스 로션과 쉴드는 그 효능면에 우수성을 인정받아 아토피 피부염으로 고통 받는 유소아기의 어린아이와 부모로부터 좋은 호응을 얻고 있다.

이와 함께 아토피 피부염 연구의 핵심 기술과 더불어 천연물에서 유래한 피토케미칼에 고체상 합성법을 이용한 펩타이드를 접목하는 융합신소재를 합성, 정제하고 그 소재를 인간유래 피부세포 배양액에 첨가하여 다양한 생화학적·분자생물학적 동정방법으로 효능이 우수한 소재를 스크리닝 하는 기술도 가지고 있다.
또한 생체 내 단백질 구성 성분인 서로 다른 20가지 아미노산을 적절히 재조합해 주름개선과 상처재생·항균·미백 등의 기능이 뛰어난 소재도 개발하고 있다. 특히 피토케미칼 융합 펩타이드 신소재의 경우 지난해 특허청으로부터 IP-WBC사업에 선정되어 미국, 유럽, 일본 3개국에 국제출원을 했다.

식물조직배양기술을 응용해서 풍란과 인삼, 벼 등 널리 알려져 있는 일반적인 소재에 기능이 우수한 이차대사산물 축적을 유도하는 기술도 보유하고 있으며, 세계 최초로 골수유래 간엽줄기세포 배양액(Human Bone Marrow Stem Cell Conditioned Media)을 화장품 소재로 개발하고 제형 내 안정화 연구도 지속적으로 진행하고 있다.
이러한 성과에 따라 지난 1월 중소기업청으로부터 Inno-Biz 기업 인증과 기술보증기금으로부터 벤처기업 인증을 받는 등 기술혁신형 연구개발 회사로 주목받고 있으며, 미국 CTFA에 화장품 신규 원료 40여건을 등재한 것을 비롯 특허등록 6건, 특허출원 9건, 상표등록 27건, 국제 SCI 논문 1건, 신규 유전자 등재 1건, 정부 과제 수행 6건 등 다양한 연구개발 성과를 보여주고 있다.


펩타이드·천연물 결합으로 효능 우수한 성분 만들어
(주)바이오에프디엔씨(BIO-FD&C)는 생명과학기술과 나노공학기술을 바탕으로 다양한 펩타이드 소재류, 식물조직 배양을 통한 캘러스(Callus)소재류, 줄기세포 배양액 소재류 등을 연구 개발해 국내·외 화장품 회사에 공급하고 있다.

‘펩타이드 소재류’에 있어서는 항노화 소재들 중에서 상처재생촉진 기능이 가장 뛰어난 소재인 Neuropeptide(신경펩티드)류와 항염 및 항산화 기능이 우수한 Phytochemical fused peptides, 나노물질을 안정화시키는 Gold binding peptides, Surfactant-like peptides 등을 화장품 소재로 개발하고 있다.
특히 커피의 주성분 중 하나인 클로로젠산(Chlorogenic acid)으로부터 카페익산(Caffeic acid)에 트리펩타이드를 결합시켜 만든 Caffeoyl-Tripeptide-1은 피부친화적이며, 카페익산의 용해도와 안정도를 증대시킨 신소재다. 더 나아가 카페익산에 항염 효과가 있는 Neuropeptide-1을 결합시켜 만든 NP7(Caffeoyl-Octapeptide-4) 성분은 엘리드 임상연구기관의 임상결과 그 자체로 아토피 피부염에 효과적임이 확인됐다.

이정훈 마케팅 이사는 “이 NP7 성분은 커피의 항산화 성분과 Neuropeptide-1 성분의 결합으로 항염 효과가 뛰어나 화장품 유효성분으로 널리 사용될 것”이라며 “앞으로 화장품 신소재의 개발 방향은 최근 펩타이드 화장품 트렌드를 넘어선 천연물에서 유래한 Phytochemical(파이토케미컬)과 생체 유래 성분인 Peptide를 접목시킨 Pepflavoid(Peptide+Flavonoid)에 집중되고 있다”고 설명했다.
이와 함께 최근 개발돼 인허가를 마친 Gallovax, Redovax, Symvastin은 미백과 항염, 항산화라는 세 가지 효능을 동시에 지닌 Multifunctional peptide(다기능적인 펩타이드) 소재로 국제 물질특허 출원중이다.

식물배양기술 응용해 캘러스 소재류로 항노화 소재 개발
식물조직배양(Plant tissue culture)이란 생물의 세포나 조직이 그 종의 모든 조직과 기관을 분화하여 완전한 개체를 형성하는 능력인 식물의 전형성능(Totipotency)을 이용해 식물조직의 세포, 조직, 기관, 배, 종자 및 식물체의 일부를 영양소가 첨가된 배지에서 키우는 일련의 과정을 일컫는 것이다. 초기에는 번식이 주요목적이었으나 현재는 다양한 분야에서 이용된다.
여기서 식물조직배양시 원식물의 일부(Explant)를 무균상태로 취해 Agar가 일부 함유된 Solid 배지에 치상하면 일정 시간 후 무정형의 세포괴로 자라난 것을 캘러스(Callus)라고 한다. 이때 캘러스(Callus)는 미분화세포 덩어리로 옥신(Auxin)과 사이토키닌(Cytokinin)의 구성비율에 따라 줄기자람이나 뿌리자람을 유도할 수 있는 전형성능을 지니고 있다.

이는 식물배양기술 응용에 있어 가장 기본이 되는 것으로 세포가 어리거나 왕성하게 분열하는 세포일수록 캘러스 유도가 쉬우며, 뿌리, 잎, 꽃 등 다양한 부위가 이용될 수 있다.
최근 화장품 분야에서는 다양한 식물체로부터 유도되는 Callus extract의 콜라겐 생성능력 증대 혹은 세포 증식능력을 통한 항주름, iNOS나 COX 실험을 통한 항염, DPPH 실험을 통한 항산화 효능 등을 검증해 항노화 소재로 쓰이는 추세다.

이에 (주)바이오에프디엔씨 피부생명과학연구소에서는 토마토 캘러스, 함초 캘러스, 고추 캘러스, 벼 캘러스, 산삼 캘러스, 레몬 캘러스, 질경이 캘러스, 단감 캘러스, 난(蘭)류, 꽃 류 등의 다양한 캘러스 추출물(Callus extract)로부터 피부수명 연장과 관련된 Sirtuin(시루투인) 단백질 활성 조절 특정 캘러스 추출물만 골라 화장품 항노화 소재로 개발하고 있다.


줄기세포 배양액 생산기술로 화장품 소재 개발
(주)바이오에프디엔씨는 줄기세포 배양액 소재류로 Stem Cell Extract, BF-MSC, MSCExt-N.F, MSCExt-N.F-UV(+), MSCExt-N.F-SKIN(+) 등을 개발했다. 그 중 Stem Cell Extract 및 BF-MSC는 화장품 소재로 적절치 못한 배양성분인 우태아 혈청을 제거한 간엽줄기세포 배양액 생산기술을 확보하여 만든 무혈청 간엽줄기세포 배양액 추출물이다.

성체줄기세포 응용기술은 다양한데 그 중에서 줄기세포 배양액 응용단계는 난치병 질환 세포 치료제인 인간 간엽줄기세포 배양액을 화장품 소재로 사용하는 것이다.
또 줄기세포 분화 및 조절기술 응용단계는 피부 및 모발 줄기세포를 조절하는 다양한 천연물질 및 펩타이드 소재를 활용한 피부재생 및 모발재생을 촉진하는 기술이다.
이밖에 세포치료제 응용단계는 각종 피부질환 및 피부재생에 직접 치료제로 사용될 수 있는 피부·모발·간엽·지방 줄기세포의 자기이식 및 세포치료제 응용기술이다.

바이오 융합소재 개발로 해외시장 확대 목표 한국 기초화장품의 제형기술은 세계 최고 수준에 도달해있는 데 반해 여전히 수출보다는 수입이 많아 연 4천억 정도가 무역수지 적자인 상태다.
모상현 대표는 “기초화장품을 만드는 소재는 크게 기본 베이스 원료(Base ingredient)와 활성화 원료(Active ingredient)로 구분할 수 있는데, 베이스 원료는 이미 새로운 소재로의 개발이 어렵고, 80% 이상이 수입임을 감안할 때, 바이오융합 소재로부터 주름개선기능, 미백기능, 항염기능, 항산화기능, 피부질환 개선 등의 다양한 활성화 소재를 개발하는 것이 경쟁력 있다고 판단된다”며 “이에 피토케미칼 유래 융합소재, 항노화 펩타이드 소재, 주름 개선 줄기세포 배양액 소재 등의 연구개발에 집중하려 한다”고 밝혔다.

또 화장품 브랜드숍의 저변확대와 더불어 국내 화장품 시장은 지속적으로 성장하면서 브랜드숍을 필두로 많은 화장품 회사들이 중국, 일본, 대만 등 아시아 전역에서 빠른 속도로 시장을 확대하고 있다.
모상현 대표는 “국내 화장품이 해외에서 더욱 더 경쟁력을 갖기 위해서는 피부를 생각하고 피부에 도움이 되는 바이오 융합소재를 많이 개발해야 한다”며 “최근에는 항노화 화장품이라 일컬어지는 제품들이 케미칼 소재 부분보다 바이오 소재에 더 많이 편중되고 있다”고 말했다.

이처럼 모 대표는 “자연스럽게 화장품 소재 시장은 커지고, 좀 더 과학적인 자료를 바탕으로 한 바이오 융합 신소재쪽으로 다양한 원료개발이 활기를 띠고 있다”며 “특히 요즘 원료소재 개발업체들은 주름개선, 미백, 항염, 항산화, 항당화, 상처 재생, 피부 수분력 증대 등 다양한 효능 위주로의 세분화된 융합 소재를 개발하고 있는데 이 소재들의 객관적인 효능을 뒷받침해 줄 수 있는 소재의 안전성 및 독성자료 등에 대한 임상기관의 객관적 자료 확보가 중요하다”고 당부했다.

(주)바이오에프디엔씨 펩타이드 연구진에 의해 3년에 걸쳐 개발된 주름개선 및 상처재생 효능에 도움이 되는 신경세포유래 Neuropeptide 소재류 및 천연물 유래 피토케미칼 융합 신소재류들과 식물조직배양을 통해 얻어지는 Callus 소재류들을 국내·외 화장품 브랜드 회사에 론칭해 산업화 시키는 계획을 세웠다.
이를 바탕으로 전년도 대비 매출액 2배 신장을 목표로 잡고 화장품 원료 소재 개발과 더불어 프랑스 L'Oreal group과 논의 중인 펩타이드 융합 소재의 수출을 위해 마케팅 및 해외영업력을 강화시킬 예정이다.
모상현 대표는 “특히 국제화 시대에 더불어 개개인의 연구 역량뿐 아니라 국제 경쟁력이 있는 미래 유망한 항노화 신소재 전문기업으로 거듭나고자 노력할 것이다”고 포부를 밝혔다.

한국경제매거진 박병표 기자

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