韓 연구팀, RNA 치료제 성능 높일 연구 잇따라 발표

김빛내리 단장, 새 염기서열 발견
김도년 교수, DNA 나노기술 개발
각각 ‘셀’ ‘네이처’에 이름 올려

체내에서 리보핵산(RNA)의 분해를 막아 RNA 기반 의약품의 효능을 극대화할 수 있도록 한 연구 등 유전자 치료제 관련 국내 연구진의 연구가 국제학술지에 나란히 이름을 올렸다.

5일 과학계에 따르면 생명과학 분야 세계 3대 학술지인 셀과 네이처에 최근 급성장하는 RNA 치료제의 성능을 크게 높일 수 있는 국내 연구가 각각 게재됐다.

김빛내리 단장

김빛내리 기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 단장은 수백 종의 바이러스 RNA를 분석해 RNA가 체내에서 분해되지 않도록 하는 RNA 염기서열을 발견해 ‘셀’ 6일 자에 게재했다. RNA는 우리 몸의 유전자 지도라고 불리는 디옥시리보핵산(DNA)의 복사본이다. 필요한 단백질이 생기면 RNA를 여러 장 ‘복사해’ 단백질의 양을 늘리는데 복사본이다 보니 체내에서 쉽게 분해된다.

따라서 RNA를 의약품으로 개발하기 위해선 체내에 머무르는 시간을 오래 늘려 단백질을 충분히 생성하도록 하는 게 관건이었다. 연구팀은 ‘K5’라고 이름 붙인 서열을 통해 RNA 끝에 기다란 ‘혼합 꼬리’가 만들어지는 사실을 확인했다. 혼합 꼬리는 분해가 잘 되지 않아 RNA가 몸속에 오래 남을 수 있게 하는 역할을 한다.

김 단장 연구팀이 실제 의약품 개발에도 K5 서열을 활용할 수 있는지 확인하기 위해 mRNA 백신에 K5 서열을 추가하자 mRNA가 체내에 머무르는 시간이 늘고 발현되는 단백질도 크게 증가했다.

김도년 교수

RNA 치료제를 개발하기 위해선 RNA를 표적기관까지 잘 전달하는 것도 중요하다. 김도년 서울대 기계공학부 교수팀은 DNA를 마치 종이접기 하듯이 접거나 펼칠 수 있는 DNA 나노기술을 개발해 ‘네이처’ 6일 자에 발표했다. 김 교수의 논문은 네이처 표지논문으로 선정됐다.

김 교수가 개발한 기술을 이용하면 보자기 형태의 네모난 DNA 구조물이 RNA 치료제를 감싸고 있다가 표적기관에서 펼쳐진다. 가령 산성도(pH)가 낮은 곳에서만 DNA가 펼쳐지는 방식으로 필요한 곳에 정확하게 약물을 전달할 수 있게 되는 것이다.