자가환형화 및 정제 효율 최적화 연구 박차, 다양한 응용 연구 수행

알지노믹스(대표 이성욱)가 간단히 원형 RNA(Circular RNA)를 제조할 수 있으며, 기존 기술의 한계점을 극복한 '자가 환형화 RNA 구조체' 플랫폼에 대한 원천기술과 효능을 다룬 연구 논문을 셀(Cell) 자매지인 'Molecular Therapy - Nucleic Acids' 저널에 게재했다고 2일 밝혔다.

메신저 리보핵산(mRNA) 기술은 코로나19 백신의 성공적인 활용 이후 백신, 치료제 등 다양한 분야서 큰 관심을 받으며 연구가 진행되고 있다. 그러나 선형 모양의 구조체인 mRNA는 핵산분해효소에 취약하며, 원치 않은 면역 반응을 낮추고 효율적인 단백질 발현을 위해서는 특허로 보호된 값비싼 변형 핵산을 이용해야 한다.

앞서 언급한 일반적인 선형 RNA들의 단점들을 보완하기 위해 최근 원형 RNA 구조체 기술이 각광을 받고 있다. 원형 RNA는 닫힌 구조를 갖고 있으므로 핵산분해효소에 대해 뛰어난 안정성을 가지며, 변형 핵산을 이용하지 않아도 원치 않는 면역 반응과 단백질 발현에 영향이 없는 것으로 알려져 있다.

알지노믹스는 고유의 테트라하이메나 RNA 치환 효소(Trans-splicing ribozyme) 플랫폼을 응용해 선형 RNA를 원형 RNA로 효과적이면서 간단히 변환시킬 수 있는 말단 자가표적 및 접합반응(End-to-end self-targeting and splicing)을 디자인해 새로운 원형화 기술을 개발했다.

알지노믹스는 위 그림과 같이 라이보자임(Ribozyme) 뒤에 GOI(Gene of interest)를 연결한 RNA 구조체를 제작하고, 양 말단에 라이보자임이 표적할 수 있는 표적 서열과 표적 서열에 염기결합할 수 있는 내부 가이드 서열(Internal guide sequenceㆍIGS)이 위치하도록 설계했다. 라이보자임이 RNA 구조체의 말단을 자가표적해 절단하고 붙이는 자가 환형화 반응을 거쳐 원형 RNA를 만들도록 유도했다.

가장 주목할 점은 알지노믹스의 원형화 기술을 이용하면, 기존의 타 라이보자임 방법과는 달리 자가환형화 반응후 GOI 이외의 특정 염기서열들이 원형 RNA에 흔적으로 전혀 남지 않는다는 것이다.
알지노믹스 관계자는 "빠른 상용화를 위해 앞으로 자가환형화 및 정제 효율을 더욱 최적화하는 연구와 대량생산 조건 확립에 나설 것"이라며 "원형 RNA를 이용한 다양한 응용 연구들을 수행할 것이다. 이를 위해 다양한 관련 주체들과 협력도 진행할 예정"이라고 말했다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 감염병 차세대 백신 기초원천 핵심기술개발사업 지원으로 수행됐다. 알지노믹스가 개발한 '자가 환형화 RNA 구조체' 플랫폼 원천기술은 국내에서 특허(등록번호: 10-2442946) 등록됐으며, 미국 및 주요 국가에서 출원됐다.