[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 7일 바이오및뇌공학과 박지호 교수 연구팀이 호흡기 질병 예방을 위한 차세대 메신저리보핵산(mRNA) 백신 및 치료제 개발 연구에 성공했다고 밝혔다.

연구진은 기존 mRNA 백신의 전달 방식에 있는 한계점을 극복하고, 호흡기 바이러스 및 난치성 폐질환에 효과적인 유전자 치료의 가능성을 제시했다.

흡입 최적화 지질 나노 복합체의 mRNA 흡입 전달 전략 모식도 [자료=한국과학기술원] 2024.10.07 biggerthanseoul@newspim.com

연구에서는 기존에 사용되던 지질나노입자(lipid nanoparticle, LNP)의 불안정성과 낮은 전달 효율 문제를 해결하기 위해 이온화성 지질나노복합체(ionizable lipocomplex, iLPX)를 개발했다. iLPX는 에어로졸화 과정에서 구조를 유지하여 흡입 전달에 유리하며, 폐 미세환경에서 폐계면활성제와 상호작용하여 mRNA를 더욱 효과적으로 폐 세포로 전달할 수 있게 한다.

연구팀은 이 과정에서 IH-iLPX(흡입 최적화 iLPX)를 완성하고, 에어로졸화 전후의 입자 크기와 mRNA 탑재율을 비교하여 IH-iLPX의 뛰어난 안정성을 입증했다. IH-iLPX를 사용한 쥐에서 LNP를 사용한 쥐보다 26배 더 높은 단백질 발현이 확인됐다. IH-iLPX는 폐 특이적으로 단백질을 발현하며 생체 안전성에서도 긍정적인 결과를 보여줬다.

박 교수는 "mRNA를 내부에 탑재해야 한다는 고정관념을 극복하고 새로운 입자를 제시함으로써 흡입형 유전자 치료의 가능성을 열었다"며 "이번 연구로 개발된 전달체가 폐질환 치료에 기여할 것으로 기대한다"고 전했다.

이번 연구에는 KAIST 장민철 박사과정이 제1 저자로 참여했다. 결과는 국제학술지 'ACS 나노(Nano)' 9월 3일 자에 게재됐다.

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