COVID-19 mRNA 전달 효율을 획기적으로 개선한 mRNA 전달체 작용 기전 모식도. 전남대 제공

전남대학교 의과대학 의생명과학교실 박인규 교수 연구팀이 mRNA 백신 전달 시스템을 개발했다.

1일 전남대에 따르면 박인규 교수 연구팀은 국립보건연구원 공공백신개발지원센터 연구팀과 함께 혁신적인 mRNA 백신 전달 시스템을 개발해 COVID-19와 같은 감염병 예방에 획기적인 진전을 이뤄냈다.

이번 연구는 기존 폴리에틸렌이민(PEI)을 기반으로 한 나노입자에 플루오린과 소르비톨을 적용해 세포 내 흡수와 엔도솜 탈출을 크게 향상시킨 결과를 발표했다. 이 기술은 기존의 지질 나노입자(LNP) 기반 백신의 한계를 극복할 수 있는 가능성을 제시하는데 큰 의미가 있다.

연구팀이 개발한 플루오린화-소르비톨 폴리플렉스(PFS)는 세포 표면의 소르비톨 통로와 케비올라 매개 세포 내 이동을 통해 mRNA 백신의 세포 흡수를 개선하며, 플루오린화를 통해 엔도솜 탈출 효율을 높이고 독성을 완화했다. 이를 통해 SARS-CoV-2 스파이크 단백질 mRNA 백신이 발현되며 강력한 면역반응을 유도하는데 성공했다.

박인규 교수는 “이번 연구는 mRNA 전달 효율성과 안전성을 동시에 개선한 획기적인 기술로, 전달 mRNA 유전자의 장기간 발현이 가능하기 때문에 향후 다양한 감염병과 종양 등 비감염병에 대한 백신 개발에 새로운 가능성을 열었다”며 “이 기술은 산업적 가치가 우수하여 교원창업벤처인 ㈜ 디알큐어를 통해서 상용화를 추진할 계획이다”고 밝혔다.

특히 이번 연구 결과는 “Dual-Mechanism mRNA Delivery via Fluorinated-Sorbitol Polyplexes: Enhancing Cellular Uptake and Endosomal Escape for COVID-19 Vaccination”라는 제목으로 Advanced Healthcare Matierals (피인용지수 10.0; JCR 상위 4.7%) 온라인판에 게재됐으며, mRNA 백신 기술의 새로운 지평을 제시하는 연구로 평가받고 있다.