알지노믹스, 고효율 원형 RNA '생산 효율 7배' 향상…국제학술지 게재로 '공식 입증'

실용 가능성을 한층 높여…RNA 치료제·백신·CAR-T 등 적용 범위 확대 기대

실용 가능성을 한층 높여…RNA 치료제·백신·CAR-T 등 적용 범위 확대 기대

ⓒ 알지노믹스

[프라임경제] 리보핵산(RNA) 기반 유전자치료제 개발 전문기업 알지노믹스(476830)의 연구진이 차세대 RNA 치료제 플랫폼으로 주목받는 '원형 RNA(circular RNA, circRNA)'를 보다 효율적으로 생산할 수 있는 원천 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

이번 연구 성과는 핵산 및 분자생물학 분야에서 세계적으로 권위 있는 학술지인 'Nucleic Acids Research(NAR, IF=15.0)' 온라인판에 지난 4일 게재됐다. 

논문명은 'Target Site Selection and P1 Engineering Enable Highly Efficient Circular RNA Production via End-to-End Self-Targeting and Splicing'이다.

이번 연구의 핵심은 시험관 내 전사(in vitro transcription) 과정에서 RNA가 스스로 원형 구조를 형성하는 알지노믹스 고유 STS(Self-Targeting and Splicing) 기술의 생산 효율을 한층 끌어올린 것이다.

원형 RNA는 양 끝이 연결된 고리 형태를 띠어 체내에서 쉽게 분해되는 일반 선형 RNA보다 안정성이 높다. 이로 인해 백신과 단백질 치료제 등 다양한 RNA 의약품 분야에서 활용 가능성이 커지고 있다. 

그러나 그동안은 RNA의 길이가 길어질수록 원형화 효율이 떨어져, 실제 적용 가능한 유전자에 제한이 있었으며 의약품 대량 생산에 한계가 있었다.

알지노믹스 연구진은 이 문제를 해결하기 위해 자가환형화가 일어나는 '표적 부위(target site)'를 체계적으로 선별하고, 반응에 관여하는 P1 구조를 최적화하는 전략을 도입했다. 

연구 결과, 동일한 RNA 서열이라도 표적 부위의 위치에 따라 원형화 효율이 크게 달라졌으며, 최적 부위를 선정하는 것이 고효율 생산의 핵심 요인임을 입증했다.

나아가 연구진은 짧은 polyA10 서열과 표적 부위의 결합력 증가를 위한 안티센스 서열을 단계적으로 도입하는 전략의 P1 구조 엔지니어링으로 최대 7배까지 효율을 배가시켰다. 

특히 최적화된 STS 기술을 약 7800개 염기 크기의 긴 유전자인 Factor VIII RNA 실험에 적용하여 기존에 널리 쓰이는 PIE(Permuted Intron–Exon) 방식2보다 약 2배 높은 원형화 효율을 기록했다.

이번 연구는 표적 부위 선별과 P1 구조 최적화를 결합할 경우, 짧은 RNA뿐만 아니라 약 8000개 염기에 이르는 긴 RNA에서도 효율적인 원형 RNA 생산이 가능함을 보여주었다. 회사는 이를 통해 향후 원형 RNA 기반 치료제 및 백신 개발을 위한 범용 플랫폼으로 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

주저자이자 공동교신저자인 이경현 수석연구원은 "긴 RNA에서도 안정적이고 높은 효율로 원형 RNA를 생산할 수 있는 기반을 마련함으로써, 향후 원형 RNA의 활용 범위를 넓힐 수 있을 것"이라고 말했다.

이어 공동교신저자인 이성욱 대표는 "이번 연구를 통해 자사의 원형 RNA 플랫폼 기술을 고도화함으로써 그 실용 가능성을 한층 높였다"며 "향후 CAR-T 치료제를 비롯한 다양한 치료 영역으로 활용 범위를 넓혀갈 계획"이라고 포부를 전했다.