인천대 생명공학부 연구팀, 신규 나노복합체 매개 고효율 siRNA 전달기술 개발

인천대학교 생명공학부 생명공학전공 황병희 교수 연구팀이 차세대 미래 신약 기술인 신규 나노복합체 매개 고효율 siRNA 전달기술 개발에 성공했다. siRNA는 질병의 유전정보를 전달하는 리보핵산(RNA)을 분해해 질병을 치료하는 기술이다.

25일 인천대에 따르면 이번에 개발한 신규 융합 펩타이드 매개 자가조립 나노복합체 siRNA 전달 시스템은 siRNA와 정전기적인 상호작용이 가능한 양전하성 폴리아르기닌과 수소결합 등의 비공유 상호작용이 가능하다.

특히 피부투과에 효과적인 SPACE(skin penetrating and cell entering) 펩타이드의 융합을 통해 새로운 융합 펩타이드를 기반으로 자가조립 나노복합체를 형성해 siRNA를 고효율로 전달할 수 있다.

유전자 치료제는 유전자의 조절을 통해 다양한 질병을 근본적으로 치료할 수 있는 새로운 치료 대안으로 각광받고 있다.

그 중 RNA 치료제는 차세대 미래 신약 기술로 인정받고 있으며, 시장 규모는 2017년 1조원에서 2024년 18조원으로 연평균 43.5%의 빠른 성장세를 보이고 있는 가운데 신속한 기술개발을 통한 시장선점이 매우 중요한 분야다.

그러나 siRNA는 친수성 고분자이기 때문에, 자체적으로는 세포막을 투과하기가 어려워 효과적인 전달기술 개발이 필수적이다.

새로운 융합 펩타이드는 siRNA와 추가적인 결합 반응 없이 단시간에 자가 조립을 통해 응축된 나노 사이즈의 복합체를 형성할 수 있고, 나노복합체를 매개로 siRNA의 세포 전달 효율을 크게 개선할 수 있으며 siRNA의 안정성도 향상시킬 수 있다.

또한 융합 펩타이드는 인체에 무해하고 특정 지역에 머무르며 siRNA의 표적 유전자 저해 능력을 향상시킨다는 것을 마우스 모델 실험을 통해 확인했다.

황병희 교수는 “이번에 새로 개발한 융합 펩타이드를 이용한 나노복합체 고효율 siRNA 전달기술은 향상된 전달 효율과 생체적합성을 바탕으로 RNA 치료제의 새로운 전달 플랫폼 기술이 될 것으로 기대한다”며 “암과 같은 난치병이나 기존에 치료제가 없었던 불치병 치료에 활용하는 연구들도 추진하고 있다”고 밝혔다.

이 연구는 한국연구재단의 기본연구지원사업의 “암치료를 위한 비바이러스 정밀 유전자 치료 원천기술개발”의 지원을 받아 수행됐다.

한편 이번 논문(Novel fusion peptide-mediated siRNA delivery using self-assembled nanocomplex)은 생명공학분야의 저명한 학술지인 ‘Journal of Nanobiotechnology’에 최근 온라인 게재됐다.