mRNA 치료 기술 업그레이드해 뇌졸중·암 잡는다
유용하 기자
수정 2025-12-01 10:14
입력 2025-12-01 10:14
모더나 제공
2020년대 초반 전 세계를 공포에 몰아넣었던 코로나19를 잠재울 수 있었던 것은 mRNA 기술을 이용한 백신 덕분이었다. mRNA는 치료제라기보다는 인체에 바이러스 단백질 설계도를 전달해 대응할 수 있는 단백질을 만들게 하는 기술이다. 최근 다양한 분야 치료로 활용 범위는 넓어지고 있지만, 부작용도 만만치 않아 걸림돌로 작용한다. 이런 가운데, 국내 연구진이 mRNA 치료제의 부작용을 줄이는 방법을 제시해 눈길을 끈다.
카이스트 화학과 연구팀은 mRNA가 단백질을 만드는 시작 시점과 속도를 조절할 수 있는 방법을 제시해, 환자의 상태에 맞게 단백질이 만들어지는 속도를 조절할 수 있어 더 안전한 치료가 가능해질 것이라고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘안게반테 케미 국제판’에 게재됐다.
mRNA 치료제는 투여 직후 체내 단백질이 한꺼번에 과도하게 생성되면서 폐색전증, 뇌졸중, 혈전증, 자가면역질환 등 심각한 부작용을 일으킬 수 있다. 그래서 이를 조절할 수 있는 기술이 필요했다.
mRNA 투여 후 단백질이 만들어지려면, 단백질 제조 기계로 불리는 리보솜이 mRNA 설계도에 따라 작업을 해야 한다. 연구팀은 이 과정을 조금 늦추면 단백질이 한꺼번에 만들어지는 문제를 막을 수 있다는 점에 착안했다. 연구팀은 일부러 살짝 손상된 DNA 조각을 mRNA와 붙이는 간단한 방법을 개발했다. 손상된 DNA 조각이 작은 방패처럼 작용해 리보솜이 mRNA에 곧바로 달라붙지 못하게 하면서 단백질 생성 시작 속도를 늦추는 방식이다.
손상된 DNA는 체내에서 자연스럽게 재활용되는 안전한 생체 물질이며 비용도 저렴할 뿐만 아니라, 주사 직전에 mRNA와 섞기만 하면 되기 때문에 실제 의료 현장에서도 사용하기 편하다고 연구팀은 설명했다. 시간이 지나면 우리 몸에 원래 존재하는 수리 효소가 손상된 DNA를 자연스럽게 복구하고, mRNA와 붙어 있던 구조도 풀리면서 단백질 생성 속도는 정상 상태로 전환된다.
손상 DNA의 길이와 손상 정도를 조절해 단백질 생성이 언제, 얼마나 천천히 시작될지 정밀하게 설계할 수 있다. 또 여러 종류의 mRNA를 한꺼번에 넣더라도 단백질이 원하는 순서대로 차례대로 생성되도록 할 수 있어 복잡한 치료를 위해 여러 차례 나누어 주사하던 기존 방식도 개선할 수 있다.
연구를 이끈 전용웅 교수는 “생물학적 현상도 결국 화학적으로 접근할 수 있기 때문에, 단백질 생성 과정을 정밀하게 조절할 수 있었다”며 “이번 기술은 mRNA 치료제의 근본적으로 줄여줄 뿐 아니라, 뇌졸중, 암, 면역질환 같은 정밀한 단백질 조절이 필요한 치료 분야까지 응용될 수 있어 차세대 mRNA 치료제 개발의 중요한 전환점이 될 것으로 기대된다”고 말했다.
카이스트 제공
유용하 과학전문기자
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