[GT] 순화학적 반응을 통한 맞춤형 메신저 RNA 백신 기술
‘ACS 케미컬 바이올로지(ACS Chemical Biology)’ 저널...



  • [GT] 순화학적 반응을 통한 맞춤형 메신저 RNA 백신 기술

    ‘ACS 케미컬 바이올로지(ACS Chemical Biology)’ 저널에 기술된 바와 같이, 일본 나고야 대학의 연구원들은 다양한 질병에 대한 맞춤형 메신저 RNA(mRNA) 백신의 생성을 가능하게 하고, 메신저 RNA를 대량으로 저렴하게 준비할 수 있는 새로운 순화학적(chemical-only) 공정을 개발했다.

    코로나 바이러스 팬데믹 기간, 메신져 RNA 백신은 면역 강화에 성공적으로 사용되었다. 이러한 백신은 세포에게 신체의 면역 반응을 유발하는 단백질을 만드는 방법을 가르쳐, 이러한 자연 방어가 침입 바이러스를 인식할 수 있도록 한다. 그러나 현재 이러한 백신은 메신저 RNA의 정확한 분자 설계를 허용하지 않는 생물학적 프로세스를 사용하기 때문에, 변이체가 출현하여 새로운 백신을 만드는 데 있어 그 사용이 제한적이다.

    백신에 사용되는 것과 같은 합성 메신저 RNA를 만들기 위해 현재 두 가지 생물학적 방법을 사용한다. 이 두 가지 모두 ‘캡 구조(cap structure)’를 메신저 RNA에 통합시키기 위해 효소에 의존한다. 그러나 일본의 연구원들은 캡 구조를 가진 화학적으로 변형된 다양한 메신저 RNA 가닥을 합성할 수 있다는 것을 발견했다.

    이 연구는 프로세스를 완전히 제어하면서 화학적 변형이 정확하게 반영된 메신저 RNA를 만드는 것이 가능함을 시사하고 있다. 특히, 이 과정에 의해 생성된 분자 디자인은 효소 생성 메신저 RNA보다 5배 더 높은 중개 활성(translational activity)을 보여주었다. 이는 순화학적 합성을 이용하여 메신저 RNA를 저렴한 비용으로 대량 합성할 수 있음을 의미한다.

    화학적으로 변형된 메신저 RNA는 바이러스와 암을 포함한 다양한 전염병에 대한 맞춤형 백신을 만드는 데 사용될 수 있다. 이러한 화학적 변형을 도입함으로써 메신저 RNA는 안정화를 달성한다. 이것은 오래 지속되고 효과적인 메신저 RNA 백신 생성을 가능하게 한다. 또한, 현재 백신에서 전달에 사용되는 지질 나노 입자를 사용하는 대신 메신저 RNA를 직접 투여할 수 있다.

    이 연구의 흥미로운 함의 중 하나는 차세대 백신에 사용될 수 있다는 것이다. 연구원들은 이러한 캡핑 방식이 새로운 RNA 치료제 개발에도 큰 도움이 되기를 희망하고 있다.

    Reference:
    - ACS CHEMICAL BIOLOGY, May 24, 2022, “Complete chemical synthesis of minimal messenger RNA by efficient chemicalcapping reaction,” by Naoko Abe, et al. © 2022 American Chemical Society. All rights reserved.

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