'RNA', 노벨상 수상으로 관심집중…다양한 질병치료 가능성 높여

[이코노믹데일리] 올해 빅터 앰브로스 메사추세츠 의대 교수와 게리 러브컨 하버드 의대 교수가 ‘마이크로 RNA(miRNA)’를 최초로 발견한 공로로 노벨 생리의학상을 수상하면서 'RNA(ribonucleic acid, 리보핵산)'에 대한 관심이 높아지고 있다. 

특히 이번 노벨상 수상에 빛나는 'miRNA(마이크로 리보핵산)'와 국내·외 제약·바이오 업계에서 활발히 개발 중인 'mRNA(메신저 리보핵산)'가 주목받고 있다.  

RNA는 세포 내에서 다양한 생리적 기능을 수행하며 유전자 발현 및 단백질 합성 과정에 필수적인 역할을 한다. miRNA와 mRNA 외에도 △tRNA(transfer RNA) △rRNA(ribosomal RNA)  △snRNA(small nuclear RNA)  △siRNA(small interfering RNA) 등  종류도 매우 다양하며 각각의 RNA는 특정한 기능을 수행한다. 

miRNA와 mRNA는 모두 RNA의 한 종류지만, 그 기능과 구조에서 큰 차이가 있다. miRNA는 20~24개의 염기로 이뤄진 짧은 RNA로, 단백질을 암호화하지 않고 mRNA에 결합해 유전자 발현을 조절한다. 세포의 성장, 발달, 분화, 대사 등 중요한 생물학적 과정에 필수적인 역할을 하며, 암, 당뇨병, 자가면역 질환 등 다양한 질병의 치료제로써 가능성을 가지고 있다.

국내·외 제약업계에서 활발히 개발 중인 mRNA는 DNA에 저장된 유전정보를 리보솜(ribosome, 아미노산을 연결해 단백질 합성을 담당하는 세포소기관)으로 전달해 단백질 합성을 위한 정보를 전송하는 역할을 한다. 체내에서 쉽게 분해되는 특징을 가지고 있어 안정성을 높이기 위한 기술 개발이 중요하다.

mRNA 백신은 코로나19 백신 개발에 활용되면서 대중들에게 널리 알려졌다. 바이러스의 스파이크 단백질 정보를 담고 있는 mRNA를 체내에 주입해 면역 체계가 스파이크 단백질을 외부 침입자로 인식하고 항체를 생성하도록 유도한다. 이렇게 생성된 항체는 실제 바이러스 감염 시 바이러스를 중화시켜 감염을 예방한다. 결론적으로 mRNA 백신은 바이러스의 일부분을 이용해 우리 몸의 면역력을 키워 실제 감염 없이도 바이러스에 대한 방어력을 키우는 방식이다.
  mRNA 백신은 기존 백신에 비해 개발 기간이 짧고 생산이 용이하다는 장점을 가지고 있으며 최근에는 다수의 국내 제약·바이오 기업들이 백신뿐만 아니라 항암제, 희귀질환 치료제 등 다양한 질환의 치료제 개발에 박차를 가하고 있다.

한미약품은 mRNA 플랫폼 기술을 활용해 'p53 mRNA 항암 신약'과 'KRAS mRNA 항암 백신'을 개발 중이며, 녹십자는 mRNA 독감 백신과 '숙신알데히드탈수소효소결핍증(SSADHD)' 치료제를 개발 중이다. 디엑스앤브이엑스는 '원형 mRNA(circular mRNA)'  항암 백신 기술을 활용한 난치성암 치료제를 개발 중이다.

한미약품은 22일(현지시간)부터 이탈리아 로마에서 열리는 ‘2024 유럽유전자세포치료학회'에서 mRNA 플랫폼 기술을 활용한 p53 mRNA 항암 신약과 KRAS mRNA 항암 백신 연구 결과를 발표한다.

p53 mRNA 항암 신약은 p53 돌연변이 암 표적 치료제다. 많은 암세포에서 종양 억제 유전자인 p53 유전자의 변이 또는 결실이 발견되는데, 이는 암세포의 무분별한 증식을 초래한다. 한미약품은 mRNA 기술을 이용해 정상 p53 mRNA를 암세포에 전달해 암세포의 사멸을 유도한다.
 
KRAS mRNA 항암 백신은 KRAS 돌연변이를 가진 암세포를 표적으로 하는 혁신적인 면역 항암 백신이다. KRAS 돌연변이는 폐암, 대장암, 췌장암 등 다양한 암종에서 흔하게 발견되며 치료가 어려운 것으로 악명 높다. 한미약품은 mRNA 기술을 이용해 KRAS 돌연변이 단백질을 체내에서 생성하도록 유도하고, 이를 통해 면역 체계가 KRAS 돌연변이 암세포를 인지하고 공격해 파괴하도록 한다.
 
한미약품의 KRAS 신약 개발은 아직 글로벌 제약사가 완전히 개척하지 못한 분야이며, 성장 잠재력이 크고 다양한 고형암종에 적용 가능하다는 점에서 업계의 주목을 받고 있다. 

녹십자는 자사의 혁신신약 기술인 mRNA 플랫폼을 구축하고 아퀴타스 테라퓨틱스와 지질나노입자(LNP, Lipid Nanoparticle) 기술 도입 계약을 체결해 mRNA 전달 효율을 높이는 기술을 확보했다. 이를 통해 mRNA 독감백신과 COVID-19 백신, 희귀질환인 숙신알데히드탈수소효소결핍증 치료제, 항암백신 개발 등 다양한 연구를 진행하고 있다.

디엑스앤브이엑스는 기존 선형 mRNA 백신보다 안정성과 효능이 뛰어난 원형 mRNA 항암백신 기술을 보유하고 있으며, 혁신적인 지질 나노입자 전달체 생산 공정 기술을 활용해 난치성암을 타깃으로 한 독자적인 mRNA 항암 백신 후보물질을 개발 중이다.