한국생명공학연구원은 적은 용량으로 높은 면역 반응을 유도할 수 있는 차세대 메신저 리보핵산(mRNA) 백신 플랫폼 설계 방법을 개발했다고 1일 밝혔다.

핵산치료제연구센터 차현주 박사 연구팀은 mRNA를 몸속 세포에 잘 전달해 주는 지질 나노입자와 mRNA가 더 잘 작동하도록 돕는 유전 설계 구조를 동시에 개선했다.

mRNA는 DNA 유전 정보를 세포로 전달해 단백질 생성을 지시하는 물질로, 몸속에서 쉽게 분해되고 세포막을 스스로 통과하기 어렵기 때문에 이를 안전하게 감싸 보호하며 세포 안까지 운반해 줄 나노입자 기술이 필수적이다.

연구팀은 96종의 후보 물질을 비교한 결과, 'H9T6'라는 새로운 물질이 기존에 사용되던 물질보다 세포 안으로 mRNA를 더 잘 전달하는 것을 확인했다.

이 입자는 세포 안으로 들어간 뒤 mRNA가 작은 주머니 같은 공간(엔도좀)에 갇혀 분해되기 전 단백질을 만드는 곳으로 잘 빠져나오도록 도와 면역 단백질 생성이 늘어나는 것으로 나타났다.

mRNA에는 단백질을 얼마나 많이, 얼마나 오랫동안 만들지를 결정하는 앞뒤 조절 구간(UTR)이 있는데, 연구팀은 수십만개 후보를 분석해 가장 효과적인 구조를 찾아 단백질 생성 능력을 크게 높였다.

연구팀은 새롭게 개발된 기술을 적용, 기존보다 적은 용량으로도 강한 항체 반응과 면역 반응이 동시에 나타나는 것을 확인했다. 여러 번 접종하는 상황을 가정한 안전성 검사(독성평가)에서도 특별한 부작용 없이 일시적인 반응 후 회복되는 모습을 보였다.

차현주 박사는 "이번 연구는 mRNA 전달 기술과 유전자 설계를 동시에 최적화함으로써 적은 용량으로도 높은 효과를 낼 수 있는 백신 개발의 기반을 마련한 것"이라며 "향후 다양한 감염병 대응과 차세대 백신 개발에 폭넓게 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.