한국과학기술원(KAIST) 화학과 전용웅 교수 연구팀은 메신저 리보핵산(mRNA)이 단백질을 만드는 시작 시점과 속도를 조절할 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

연구팀은 일부러 살짝 손상된 데옥시리보핵산(DNA) 조각을 mRNA와 붙이는 간단한 방법을 고안했다.

이 DNA 조각이 작은 방패처럼 작용해 단백질 제조 기계가 mRNA에 바로 달라붙지 못하도록 하면서 단백질 생성 시작 속도를 부드럽게 늦추는 방식이다.

여기서 사용된 손상 DNA는 체내에서 자연스럽게 재활용되는 안전한 생체 물질이며 비용도 저렴하다. 주사 직전 mRNA와 섞기만 하면 되기 때문에 실제 의료 현장에서 쓰기에도 적합하다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 손상 DNA의 길이와 손상 정도를 조절해 단백질 생성이 언제, 얼마나 천천히 시작될지 정밀하게 설계할 수 있음을 확인했다.

또한 여러 종류의 mRNA를 한 번에 넣더라도 각 단백질이 원하는 순서로 차례대로 생성되도록 만들 수 있어 복잡한 치료를 위해 여러 차례 나눠 주사하던 기존 방식도 혁신할 수 있다.

이번 기술은 mRNA 치료제의 부작용을 근본적으로 줄여줄 뿐만 아니라 뇌졸중·암·면역질환 같은 정밀한 단백질 조절이 필요한 치료 분야까지 응용될 수 있어 차세대 mRNA 치료제 개발의 중요한 전환점이 될 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

이 기술은 KAIST가 선정한 '미래 유망 원천기술' 중 하나로 '2025 KAIST Techfair(테크페어) 기술 이전 설명회'에서도 소개됐다.

전용웅 교수는 "생물학적 현상도 결국 화학이기 때문에 화학적 접근으로 단백질 생성 과정을 정밀하게 조절할 수 있었다"며 "이번 기술은 mRNA 치료제의 안전성을 높일 뿐만 아니라 뇌졸중·암·유전병 등 다양한 질환에 맞춘 정밀 치료로 확장될 수 있는 기반이 될 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지인 '앙게반테 케미'에 지난달 6일 게재됐다.