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[IT뉴스]기존보다 26배 뛰어난 폐질환 흡입 치료 가능하다

온카뱅크관리자

2024-10-07 09:45:49

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> KAIST 연구팀, 관련 연구 결과 내놓아 
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 [아이뉴스24 정종오 기자] 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)의 전 세계적 유행 이후, 폐 등 호흡기 질병에 대비하기 위한 mRNA 백신과 치료제는 차세대 치료제로 주목받고 있다.
 기존 mRNA 백신용 전달체가 가지고 있는 한계점을 극복하면서 한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 호흡기 바이러스와 난치성 폐질환의 mRNA 흡입 치료를 가능케 하며 유전자 폐 치료 연구의 근간이 될 연구에 성공했다.
 KAIST(총장 이광형)는 바이오및뇌공학과 박지호 교수 연구팀이 유전자 폐 치료에 최적화된 나노 전달체를 개발했다고 7일 발표했다.
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 <img alt="흡입 최적화 지질 나노 복합체의 mRNA 흡입 전달 전략 모식도. [사진=KAIST]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/07/inews24/20241007094551462pyuz.jpg" data-org-width="580" dmcf-mid="8TZj3onbRd" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/07/inews24/20241007094551462pyuz.jpg" width="658">
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 흡입 최적화 지질 나노 복합체의 mRNA 흡입 전달 전략 모식도. [사진=KAIST]
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 연구팀은 기존 mRNA 전달을 위해 활용되던 지질나노입자(lipid nanoparticle, LNP)의 에어로졸화 과정에서의 불안정성과 폐 미세환경에서의 낮은 전달 효율을 해결하기 위해 이온화성 지질나노복합체(ionizable lipocomplex, iLPX)를 개발했다.
 iLPX는 이온화성 리포좀의 외부에 mRNA를 결합한 형태로, 에어로졸화 과정에서 입자의 구조를 유지하기 때문에 흡입 전달이 쉽다. 또한, 폐 미세환경 내에서 폐계면활성제와의 상호작용을 유도해 호흡 운동을 활용, mRNA를 높은 효율로 폐 세포 내로 전달할 수 있다.
 흡입 전달과 폐 미세환경을 고려한 모방 환경, 마우스 폐에서의 단백질 발현을 토대로 한 다차원 선별 과정을 통해 iLPX의 구성 요소들을 최적화시킴으로써 흡입용 mRNA 전달체(Inhalation optimized-iLPX, IH-iLPX)를 완성했다.
 연구팀은 에어로졸화 전후의 입자 크기, 균일도, mRNA 탑재율을 비교함으로써 IH-iLPX의 월등한 에어로졸화 안정성을 증명했다. 나아가, IH-iLPX를 전달한 마우스에서 LNP 전달 마우스보다 26배 높은 단백질 발현이 유도됨을 확인했다.
 연구팀은 동물 모델에서 흡입 전달된 IH-iLPX가 폐 특이적으로 단백질을 발현시키며, 폐포 상피세포와 기관지 상피세포에서 mRNA를 효과적으로 전달함을 확인했다.
 또한 혈액 생화학 분석과 조직 검사를 토대로 IH-iLPX가 폐와 혈액 환경에서 독성이 없음을 확인했다. 효과적 폐내 mRNA 발현뿐 아니라 생체 안전성 측면에서 큰 의의를 갖는다고 설명했다.
 박 교수는 “mRNA를 반드시 내부에 탑재해야 한다는 고정 관념을 깨고 새로운 구성의 입자를 제시함으로써 기존에 불가능했던 흡입형 유전자 치료의 길을 열었다”며 “이번 연구실에서 개발한 흡입형 유전자 전달체는 치료 단백질을 암호화하는 mRNA를 탑재해 폐질환에 적용돼 유전자 폐 치료의 적용 범위를 넓힐 것으로 기대된다”고 말했다.
 KAIST 바이오및뇌공학과 장민철 박사과정이 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과(논문명: Inhalable mRNA Nanoparticle with Enhanced Nebulization Stability and Pulmonary Microenvironment Infilration)는 나노기술 분야 국제학술지 ‘ACS 나노(Nano)’ 9월 3일 자 18권 35호에 실렸다.
 <address dmcf-pid="tHusbDkPJK" dmcf-ptype="general">/정종오 기자(ikokid@inews24.com)
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