차백신연구소(대표이사 염정선)는 독자개발한 면역증강제를 사용해 mRNA(메신저리보핵산) 전달체 ‘리포플렉스(Lipoplex)’를 개발했다.

mRNA를 활용한 의약품은 코로나19 팬데믹 이후 각광 받고 있다. mRNA 백신∙치료제는 타깃 바이러스의 유전체 정보만 알면 빠르게 설계, 생산할 수 있다는 장점이 있다. 글로벌 바이오기업들은 코로나19 백신을 시작으로 독감, RSV(호흡기세포융합바이러스) 등 감염질환 백신과 항암 백신 등을 연구 중이다.

그러나 mRNA는 체내 효소에 의해 쉽게 변형되거나 분해된다. 따라서 mRNA를 타깃 세포까지 도달하게 해줄 전달체가 필요하다.

현재 mRNA 백신은 지질나노입자(LNP, Lipid Nano Particle)를 전달체로 사용한다. 그러나 LNP는 열역학적으로 불안정해 초저온 상태를 유지해야만 유통할 수 있다는 단점이 있다. 또 간(肝)으로만 전달되는 특성이 있어 간독성에 따른 부작용의 우려가 있다. 상용화된 LNP는 PEG(Polyethylene glycol, 폴리에틸렌글라이콜) 성분을 사용하는데, 이 성분의 불안정성으로 아나필락시스 반응 등 과도한 알러지 반응이 나타나기도 한다. 이에 여러 기업들이 LNP를 개량하거나, LNP가 아닌 다른 약물 전달체를 찾고 있다.

리포플렉스는 리포좀(Liposome) 기반의 mRNA 전달체다. 리포좀을 구성하는 리피드(lipids) 제형을 최적화하고, 여기에 차백신연구소가 독자개발한 TLR2 기반의 면역증강제를 첨가했다. 그 결과 타깃항원의 발현 효율이 증가했고, mRNA도 더 효과적으로 전달한다.

리포플렉스는 LNP에 첨가되는 PEG를 사용하지 않아 아나필락시스와 같은 알러지 반응을 유발하지 않는다. 또 리포좀은 동결건조가 가능해 별도 콜드체인을 구성할 필요 없이 상온에서 보관 및 유통할 수 있다.

차백신연구소는 mRNA-리포플렉스 백신 제형을 동물에 주입했을 때 mRNA를 단독으로 투입했을 때보다 체액성 면역반응은 50배, 세포성 면역반응은 15배 증가한 것을 확인했다. 피부암을 이식한 마우스 모델에 mRNA-리포플렉스 백신을 투여했을 때 mRNA 단독 투여보다 종양 형성을 막아 21일차에서 mRNA를 단독 투여한 대조군 대비 종양 성장이 41% 억제됐다. 또 LNP 사용시 나타나는 간독성이나 다른 부작용도 관찰되지 않았다.

연구소는 이러한 연구 결과를 지난해 독일 베를린에서 열린 ‘제 11회 국제 mRNA 헬스 컨퍼런스(International mRNA Health Conference)’에서 포스터를 발표했다. 이어 글로벌 기업과의 비즈니스 미팅에서 백신∙치료제 개발을 위한 공동연구 가능성을 확인했다. 국제 mRNA 헬스 컨퍼런스는 mRNA 기술을 이용한 mRNA 치료제∙의약품에 대한 연구와 현황을 공유할 수 있는 국제 학회이다.

염정선 차백신연구소 대표는 “리포플렉스의 안정성과 전달력, 그리고 면역 증가효능 등을 활용해 항암백신을 개발할 계획”이라며 “현재 LNP 관련 특허를 일부 글로벌 회사가 독점하고 있는 상황에서, mRNA 백신 주권을 지키는데 일조하겠다”고 말했다.