숭실대 홍지우 교수팀, 코로나19 같은 mRNA 백신 안정성·효율성 높일 핵심기술 개발

숭실대학교는 기계공학부 홍지우 교수 연구팀이 코로나19 백신 같은 메신저리보핵산(mRNA) 백신의 안정성과 효율성을 크게 향상할 지질 나노입자(LNP) 대량 생산기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

LNP는 나노미터 크기의 지질 기반 전달 시스템이다. 주로 mRNA 백신, 유전자 치료제, 항암제 등 다양한 약물을 효과적으로 체내에 주입하는 데 사용한다. 특히 mRNA를 보호하고 효과적으로 세포 내로 전달하는 핵심 운반체 역할을 한다. mRNA 백신의 안정성과 효율성을 크게 향상하는 필수적인 요소다.

LNP 제조 기술은 현재 유전자 치료제 개발에서 가장 혁신적인 분야로 주목받고 있다. 화이자와 모더나의 코로나19 백신이 성공할 수 있었던 배경에도 mRNA-LNP 기술이 핵심적인 역할을 했다.

홍 교수 연구팀은 바이오 스타트업 인벤티지랩 연구진과의 공동 연구를 통해 3D 프린팅 기술을 활용한 링 형태의 마이크로믹서를 개발했다. 이를 통해 높은 mRNA 전달 효율을 가진 단분산 지질 나노입자를 대량 생산하는 방법을 제시했다.

마이크로믹서는 기존 상용 LNP 제조 장비보다 뛰어난 생산성과 비용 측면에서 효율성을 보였다. mRNA 전달용 LNP의 크기 제어, 균일성, 물리적 안정성 측면에서도 기존 제조 방식을 능가했다.

홍 교수는 "이번 연구는 앞으로 유전자 치료와 코로나19 같은 전염성 질병 예방을 위한 mRNA 백신 개발에 중요한 기술적 기반이 될 것"이라며 "연구 수행을 적극 지원해 준 인벤티지랩의 김주희 대표님, 김동훈 부대표님, 전찬희 전무님을 비롯한 연구진 모두에게 감사드린다"고 말했다.

이번 연구 결과(3D 프린팅 기반의 링 마이크로믹서를 이용한 mRNA 전달 효율이 높은 크기 제어 가능한 단분산 지질 나노입자 제조)는 미국 화학회(ACS)에서 발행하는 국제학술지 'ACS 어플라이드 머티리얼즈 & 인터페이스'에 속표지 논문으로 선정됐다.

이번 연구는 질병관리청 국립보건연구원의 학술연구용역사업과 인벤티지랩 위탁과제의 지원으로 이뤄졌다.