지노믹트리(대표이사 안성환)가 백신과 치료제 전달체로 사용되는 기존 LNP 주요 구성 성분 중 하나인 동물성 콜레스테롤을 인삼 성분에서 유래한 식물성 스테롤 및 유도체로 대체해, mRNA를 안정적으로 세포 내 전달하고 발현할 수 있는 성능을 갖춘 LNP 설계에 성공했다고 30일 밝혔다.

이 연구 결과는 영국 왕립 화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 저널 ‘바이오머터리얼즈 사이언스(Biomaterials Science)’에 논문으로 채택돼, 해당 저널 표지 논문으로 선정됐다.

COVID-19 팬데믹 이후 mRNA는 다양한 질병 예방 및 치료를 위한 혁신적방법으로 주목 받고 있다. 그러나 효과적인 mRNA 치료제를 개발하기 위해서는 mRNA를 안전하고 효율적으로 체내에 전달할 수 있는 안정적인 전달 시스템이 필수적이다. 이 전달 시스템 핵심은 mRNA가 분해되지 않도록 보호하고, 목표 세포로 효과적으로 전달되며, 세포 내부에서 단백질로 원활하게 번역될 수 있도록 해야 한다.

기존 동물성 콜레스테롤은 산화로 인한 세포 독성과 동물성 유래 오염 문제가 한계로 지적되고 있다. 이를 해결하기 위해 지노믹트리는 생체 적합성이 우수하고 산화로 인한 독성 위험이 낮은 식물성 성분, 특히 인삼에서 유래한 스테롤로 대체했다. 이를 통해 기존 LNP 못지않은 성능을 보여주는 새로운 LNP 조성(Rg2-LNP 및 PPD-LNP)을 성공적으로 개발했다.

연구 결과에 따르면, 이 두 가지 신규 LNP는 EGFP mRNA를 세포에 전달할 때 상업용 LNP보다 우수한 전사 및 발현 효율을 보였으며, 광학 현미경 및 유세포 분석기를 통해 성능이 입증됐다. 또, 쥐를 이용한 생체 내 실험에서도 기존 콜레스테롤 기반 LNP보다 루시퍼라제 mRNA의 전달 및 발현 효율이 뛰어난 것으로 나타났다.

지노믹트리 안성환 대표이사는 “인삼 성분 스테롤로 대체 된 차별적 LNP 설계는 기존 콜레스테롤 문제점을 개선하면서 mRNA 전달과 발현 성능을 향상시켰다”며 “논문에서 특별히 강조되지는 않았지만, 우리는 차별적 mRNA 디자인을 위해 고유 UTR 서열을 최적화 해 사용했다. 이는 다양한 mRNA 구조 설정에 보편적으로 활용될 수 있어 차세대 mRNA 유전자 치료 및 백신 개발에 중요한 역할을 할 수 있다”고 설명했다.