주제3 ‘기능성 화장품 원료로서의 인간 Type III 콜라겐의 연구 개발’-김명선 연구팀장(바이오플러스㈜)

김명선 바이오연구소 팀장(바이오플러스㈜)은 인간 Type III형 Triple helix 구조의 고순도 콜라겐 개발 및 양산 성과를 설명했다. 해당 성분은 면역 반응을 줄이고 안정적 공급이 가능해 차세대 기능성 성분으로 꼽힌다. 

그동안 피부 관리를 지속해도 탄력 저하나 건조함이 반복되는 ‘되돌림 현상’은 주요 과제로 지적됐다. 바이오플러스는 그 원인을 피부 표면 개선이 아닌 세포 회복력 저하에서 찾고 세포 자체의 반응을 활성화하는 방식의 연구를 진행해왔다. 피부 건강의 핵심이 ‘무엇을 더하느냐’보다 ‘세포가 어떻게 다시 작동하느냐’에 있다는 분석이다. 이는 필러에서 피부 자체 재생 바이오 소재로의 수요 전환을 예고한다고 김 팀장은 전했다. 

바이오플러스는 유전자재조합 기술로 ‘휴그로(HUGRO)’를 개발했다. 해당 원료는 피부 세포에 직접 작용해 세포 간 신호 전달을 활성화하도록 설계된 점에서 기존 기능성 성분과 차별화된다. 핵심 기술로 단백질 분해를 억제해 효능 지속성을 높이는 AUT(Anti-Ubiquitination Technology)와 유효 성분을 피부 깊숙이 전달하는 BMTS(Biological Materials Transdermal System)가 적용됐다. 두 기술의 결합을 통해 세포 반응을 극대화하는 구조를 구현한 것이 특징이다. 

김 팀장은 “휴그로는 단순 원료를 넘어 ‘세포 치유제 개념의 원료’로 평가받고 있으며 기존 스킨부스터나 기능성 원료와는 다른 접근 방식을 제시하고 있다”라고 말했다. 

그러면서 차세대 스킨 부스터로 휴그로 엘라스틴 콜라겐(HUGRO Elastin Collagen)을 소개했다. 대장균 시스템에서 생산된 재조합 III형 콜라겐 및 엘라스틴은 동물 유래 콜라겐과 다르다. 주요 특징으로 △ 안전성: 생체 적합성, 비동물성, 낮은 면역원성, 바이러스 감염 없음 △ 고순도: 95.0% 이상의 순도 △ 삼중 나선 구조: 안정적인 3형 콜라겐 구조 △ 확장성 및 일관성: 배치 간 균일성을 유지하는 대규모 생산 가능 △ 품질 보증: 엄격한 품질 관리 기준을 통해 안전성, 안정성 및 효능 보장 등을 꼽을 수 있다. 

또 콜라겐 III은 조직 재생, 세포 증식 및 세포외 기질 재형성에 중추적인 역할을 하며, 주로 구조 유지 및 인장 강도에 기여하는 콜라겐 I과도 구별된다. 콜라겐 III는 섬유아세포 활동, 혈관 신생 및 새로운 조직 형성을 촉진하는 유연하고 지지력 있는 네트워크를 형성한다. 이는 피부 재생 및 복구에 중요한 과정이라고 김 팀장은 부연 설명했다. 

김명선 팀장은 “휴먼 서열을 기반으로 만들어져서 면역이 낮아야 되고 불순물이 전혀 없는 자연 형태를 유지해야 된다. 또한 CD 분광기를 통해 확인된 바와 같이 3중 나선 구조로 고순도 생산성이 1차 목표였고, 이어 GMP에서 대량 생산이 2차 목표”라며 개발 과정을 소개했다. 
 
이어 “차세대 기능성 화장품으로 개발하기 위해 현재 GMP 심사 중이며, 올해 하반기에 생산 가능할 것”이라고 예상했다. 피부에 직접 주입하는 콜라겐과, 바를 수 있는 콜라겐 개발 소식도 덧붙였다. 

주제4:  ‘인간 성장인자(GF), 새로운 차원의 화장품 원료’- 오달균 대표(㈜리제론)

㈜리제론은 성장인자(GF)를 화장품에 적용한 Clairesome-GY를 출시했다. 제품의 90% 이상이 해외로 수출되며 GF 화장품 전문기업이다. 위키피디아에 따르면 GF(Growth Factor)는 인체 내부에서 자연적으로 생성되는 세포 간의 신호전달 단백질(또는 펩타이드)다. 세포 표면의 특정 수용체와 결합하여 세포의 증식, 상처치유, 조직 재생, 콜라겐 및 엘라스틴 합성 등을 촉진한다. 

오달균 대표는 “GF(일부 사이토카인 포함)의 피부 투과 불가능 특성이 오히려 GF를 가장 우수한 화장품 활성 성분으로 입증한다”라고 말한다. 다만 화장품 유효 성분의 필요조건 - 안전성, 안정성, 효능, 대중 수용도, 효능 대비 가격-을 충족시켜야 한다는 면에서 GF는 제형 불안정, 효능 모호, 비싼 가격 등이 허들로 작용한다. 

오 대표는 “나이가 들면 세포의 교환/보충 능력이 매년 감소하는데, 피부에 성장인자를 보충하면 피부 재생능력 복구와 노화 억제가 가능해진다. 즉 우리가 성장인자 수치를 조금 끌어올릴 수 있다면 역노화가 가능하다”라고 말한다. 이는 젊은쥐와 늙은쥐의 병체결합 실험에서 확인됐다. 

이 실험에서 늙은 쥐와 젊은 쥐의 혈액을 공유한 결과 “젊은 쥐는 늙은 쥐의 혈액 속 염증 물질의 영향을 받아 세포 노화가 가속화되고, 늙은 쥐는 뇌의 신경세포가 재생되고 근육 세포의 줄기세포 능력이 회복되는 등 역노화 현상”이 나타났다. 이로 인해 혈액 속에 노화를 촉진하거나 반대로 젊음을 유지하는 ‘성장인자’가 존재함을 증명했다.  

성장인자의 작용 원리는 작용세포(effect cells)와 목표 세포(target cells)와의 결합이다. 이렇게 하면 직접 작용하는 세포의 1차 효과와 주위 세포와 진피층에 영향을 주는 2차 효과가 가능하다는 설명. 다만 성장인자가 화장품 원료로서 갖는 단점은 ▲ 고분자(23,000)로 세포 전달 비효율성 ▲ 용액에서 쉽게 변성됨에 따른 짧은 유통 기한 ▲ GF 효능 발휘를 위한 특정 수용체(GFR)이 필요하다. 

오 대표는 “이를 해결하기 위해 리포좀형 인캡슐레이션(리제론 특허)으로 단백질 성장인자를 외부로부터 보호함으로써 bio activity 유지 및 제형에 따른 농도 조절로 장기 보관(24개월 이상)에도 안정성을 유지할 수 있게 됐다”라고 과정을 소개했다. 이렇게 해서 전달체에 둘러싸인 성장인자만이 모낭에 효율적으로 전달된다는 것. 

이를 실험한 결과 모낭 기저 세포들이 왕성하게 세포 증식을 하고, 모발 성장 주기 중 성장기가 더 길어지는 탈모 방지 효과를 얻었다. Clairsome-LY 2%를 매일 크림으로 12주 바른 결과 주름 방지 효과도 나타났다. (엘리드 임상시험)

이런 과정을 거쳐 ① 안전성 ② 안정성(실온, 용액 상태에서 2년간 안정) ③ 효능(피부 조직 투과 없이 효능 발휘) ➃ 가장 자연적이고 환경 친화+지속 가능 ⑤ 효능 대비 가격도 다운사이징 등의 허들을 극복해낼 수 있었다고 오 대표는 설명했다. 

그러면서 오달균 대표는 “인간 성장인자(GF)는 새로운 차원의 화장품 원료로 탄생했다. 이 자리에서 과연 화장품에 가장 적당한 GF는 무엇일까? 라는 화두를 던지고 싶다”라며 이야기를 마쳤다. 화면에는 리제론의 로고와 함께 Are you using authentic BIOACTIVE growth factors?(진정한 생체 활성 GF를 사용하고 있나요?)라는 질문이 떴다.