노화·비만에도 효과 유지…KAIST, 차세데 mRNA 플랫폼 개발 작성일 03-10 32 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">바이오 빅데이터 기반 5′UTR 설계로 단백질 생성 효율 향상<br>산화 스트레스 높은 환경에서도 면역 반응·단백질 생산 개선</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="00vCDwXSOk"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="19c31f46363e1b44d62c429953995792662bd00e5b045080e735bc0acc4e0fe8" dmcf-pid="ppThwrZvEc" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="생물정보학을 활용한 mRNA 의약품 설계 및 검증 모식도. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/10/daejonilbo/20260310155627212ijmr.jpg" data-org-width="776" dmcf-mid="qbDAnLCEI3" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/10/daejonilbo/20260310155627212ijmr.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 생물정보학을 활용한 mRNA 의약품 설계 및 검증 모식도. KAIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="e9fedb6e917ad99473c434c194b99f482f3500c8d32ee616c95f06301b17fb72" dmcf-pid="UUylrm5TDA" dmcf-ptype="general">고령층이나 비만 환자에서도 효과가 유지되는 차세대 mRNA 플랫폼이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 백신과 유전자 치료제 등 다양한 RNA 기반 의약품의 효능을 높일 수 있는 핵심 설계 기술로 평가된다.</p> <p contents-hash="64fef0945237ab20d24858d14e3ec15f643547b87fc6e2db391c02751d70bc87" dmcf-pid="uuWSms1yrj" dmcf-ptype="general">10일 KAIST에 따르면 이영석 바이오및뇌공학과 교수와 남재환 가톨릭대학교 교수 공동연구팀은 mRNA 의약품의 성능을 높이는 핵심 조절 영역인 '5′ 비번역 영역(이하 5′UTR)'을 정밀 설계한 새로운 mRNA 플랫폼을 개발했다.</p> <p contents-hash="6e30c753c18927b084535fba8aa90c3046078309103973cb64b491b1409559bb" dmcf-pid="77YvsOtWrN" dmcf-ptype="general">mRNA 의약품은 세포에 특정 단백질을 만들도록 유전 정보를 전달해 치료 효과를 내는 방식이다. 코로나19 백신 등에서 활용되며 차세대 바이오 의약 기술로 주목받고 있지만, 고령층이나 비만 환자처럼 세포 환경에 스트레스가 많은 경우 효능이 떨어질 수 있다는 한계가 제기돼 왔다.</p> <p contents-hash="141d97ba92babe87823f4cdc71858fb46377e1d5edddfb7002c08ef5a053ed45" dmcf-pid="zzGTOIFYsa" dmcf-ptype="general">연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 단백질 생산 효율을 좌우하는 mRNA의 핵심 조절 구간인 5′UTR에 주목했다. 5′UTR은 단백질 생산이 시작되는 위치와 생산 속도를 조절하는 영역으로, 이 구간의 설계 방식에 따라 단백질이 만들어지는 양과 효율이 크게 달라질 수 있다.</p> <p contents-hash="0ee52c76b79567f1628ecc274b3d052ac516e4614e34471df0628113587d031c" dmcf-pid="qPu3HX9UOg" dmcf-ptype="general">연구진은 다양한 세포 환경에서도 단백질이 효율적으로 생성되도록 하는 5′UTR 서열을 찾기 위해 대규모 바이오 빅데이터를 통합 분석했다. 이 과정에서 조직 단위 유전자 발현을 분석하는 RNA-seq, 단일세포 수준의 유전자 발현을 확인하는 scRNA-seq, 실제 단백질 생산 효율을 측정하는 리보솜 프로파일링(Ribo-seq) 등 여러 생물정보학 분석 기법을 활용했다.</p> <p contents-hash="4b41176958c8358e3a6119861f139251702d90e43ed0c84cd87c068d12234b70" dmcf-pid="BQ70XZ2uIo" dmcf-ptype="general">그 결과 다양한 조직과 세포 환경에서도 단백질 생산 능력이 높은 5′UTR 서열을 도출하는 데 성공했다. 이를 적용한 mRNA 치료제를 노화·비만 전임상 모델에 적용한 결과, 기존 기술보다 단백질 생성 능력과 면역 반응이 크게 향상되는 것으로 확인됐다.</p> <p contents-hash="cba0897b62efcb4859a7749ae654724b29cf453f81e6cd3155470c85d14dc40b" dmcf-pid="bxzpZ5V7EL" dmcf-ptype="general">연구진은 특히 노화나 비만 상태에서는 세포가 산화 스트레스에 노출되면서 단백질 생산 능력이 떨어질 수 있다는 점에 주목했다. 이번에 개발한 플랫폼은 이러한 스트레스 환경에서도 안정적으로 단백질을 생성할 수 있도록 설계돼 기존 mRNA 의약품의 한계를 보완할 수 있다는 설명이다.</p> <p contents-hash="a21721fecb7078b8c4edb502f298bd88fed34a990418a097973e6869f17412b3" dmcf-pid="KMqU51fzwn" dmcf-ptype="general">mRNA는 단일 가닥 RNA 분자로, 세포가 특정 단백질을 만들 수 있도록 하는 '설계도' 역할을 한다. 단백질 생산을 시작하고 속도를 조절하는 5′UTR, 단백질 정보를 담은 암호화 영역(CDS), 안정성을 유지하는 3′ 비번역 영역(3′UTR), 그리고 단백질 생산을 돕는 poly(A) 꼬리 등으로 구성된다. 이 가운데 5′UTR과 3′UTR은 단백질의 종류를 결정하지는 않지만, 단백질 생산 효율을 좌우하는 핵심 구간으로 백신과 치료제 개발에서 중요한 바이오공학 플랫폼 기술로 주목받고 있다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5529c04d70afa4f17513770eabd50d805cb913da3d0fc3aeecc387fc88c8d47d" dmcf-pid="9RBu1t4qwi" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="(왼쪽부터) 윤수빈 가톨릭대학교 박사, 조형곤 KAIST 박사과정, 남재환 가톨릭대학교 교수, 이영석 KAIST 교수. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/10/daejonilbo/20260310155628564iklk.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="3fZYhlpXIE" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/10/daejonilbo/20260310155628564iklk.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> (왼쪽부터) 윤수빈 가톨릭대학교 박사, 조형곤 KAIST 박사과정, 남재환 가톨릭대학교 교수, 이영석 KAIST 교수. KAIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="2e34246586e269f06d12b19394c1fb33a4a811f32081a887a1b82485f18fedfb" dmcf-pid="2eb7tF8BIJ" dmcf-ptype="general">이영석 교수는 "이번 연구는 방대한 생물 데이터를 분석해 mRNA가 단백질을 더 잘 만들도록 하는 설계 방법을 찾아낸 것"이라며 "이 기술은 특히 고령층이나 비만 환자처럼 의약품 효과가 떨어질 수 있는 환경에서도 mRNA 백신과 치료제가 잘 작동하도록 하는 데 중요한 기반이 될 것"이라고 설명했다.</p> <p contents-hash="e3401850dd21d548bb69d9a5dcdf60f15065ed0d543119aba6b888e52cc78a5f" dmcf-pid="VdKzF36bDd" dmcf-ptype="general">한편 이번 연구에는 가톨릭대학교 윤수빈 박사와 KAIST 조형곤 박사과정생이 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 유전자·세포 치료 분야 국제 학술지 '몰레큘러 테라피(Molecular Therapy)'에 지난 1월 2일 온라인 게재됐다. 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 우수신진연구 및 바이오의료개발사업, 식품의약품안전처 감염병 대응 혁신기술 지원연구, 한국보건산업진흥원 감염병 예방 치료 기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 대전일보. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "케이블TV 위기, 사업자 아닌 정책 문제"…'폐업 직전' 아우성(종합) 03-10 다음 After winning gold, Paralympian Kim Yun-ji celebrated with kimchi stew from Korea's meal support center 03-10 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
