고순도 mRNA 신속 합성기술 개발
제조기간 2주 정도 단축…고리모양 새 제법도 개발
日 연구팀, 백신 등 생산기술 개발 기대
[의학신문·일간보사=정우용 기자] 고순도 mRNA를 신속하게 합성하는 기술이 개발됐다.
일본 나고야대 연구팀은 생체반응을 모방한 기존 제법으로는 제조에 시간이 다소 걸리는 것과 달리, 새로운 제법은 화학합성을 통해 고순도로 합성할 수 있다고 발표했다. 잘 파괴되지 않고 안정적인 고리모양 mRNA도 만들 수 있어 백신이나 핵산의약품 등 생산기술 개발로 이어지는 연구성과로서, 영국 과학저널 '핵산연구'(Nucleic Acids Research)에 연구논문이 게재됐다.
mRNA는 DNA 정보를 카피한 물질로, 단백질을 만들기 위한 설계도 역할을 담당한다. 백신 등에 응용되며 감염증뿐만 아니라 암백신이나 유전성 질환 등 폭넓은 영역에 응용하기 위한 개발이 이루어지고 있다.
기존 제법으로는 토대가 되는 DNA를 만들고 효소 등을 추가해 mRNA를 합성해 왔다. 세포속 반응을 모방한 메커니즘이지만 미완전한 mRNA도 생겨나면서 단백질 합성량이 줄고 면역반응을 일으키는 등 부작용 위험이 있었다.
연구팀은 과거 화학합성만으로 mRNA를 합성하는 기술과 완전한 구조를 가진 mRNA를 추출해 순도를 높이는 기술을 개발하고 있다. 이번에는 2개의 기술을 조합해 화학합성을 통해 고순도로 만들어내는 제법을 확립했다.
기존 제법으로는 일반적으로 제조기간이 50일 정도로 알려져 있으나 2주 정도 단축되어 의약품에 응용하기 쉬운 높은 순도를 실현했다.
직쇄모양뿐만 아니라 고리모양 mRNA를 고효율로 만들어내는 제법도 개발했다. 고리모양 mRNA는 분해되기 어려워 몸 속에 오래 남는다. 일시적으로 효과를 얻고자 하는 경우는 직쇄모양을, 유전성 질환 등 체내에서 오래 효과를 얻고자 하는 경우는 고리모양을 이용하는 등 mRNA 구조를 구분해 사용한 의약품 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.
앞으로는 게놈해석 등을 토대로 개인에 맞는 mRNA 의약품을 제공하는 기술개발로 이어질 전망이다. 의약품을 신속하게 공급하기 위해서는 mRNA를 설계하는 인공지능(AI) 소프트웨어나 제조의 자동화기술 개발이 요구되고 있다.