이달의 과학기술인에 mRNA 약물 전달체 개발한 이혁진 이화여대 교수

mRNA 약물전달체인 지질나노입자 원천기술 확보 공로

이달의 과학기술인상 11월 수상자로 선정된 이혁진 이화여대 약학대 교수. 과기정통부 제공

효능이 뛰어난 메신저리보핵산(mRNA) 약물을 안전하게 체내로 전달해 주는 물질을 개발한 이혁진 이화여대 약학대 교수가 이달의 과학기술인에 선정됐다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 이달의 과학기술인상 11월 수상자로 이 교수를 선정했다고 3일 밝혔다. 과기정통부와 한국연구재단은 “이 교수가 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)을 비롯해 다양한 감염병과 난치병을 치료할 수 있는 mRNA 물질을 효과적으로 체내에 전달하는 지질나노입자(LNP)를 개발해 국산화에 성공한 공로를 높이 평가했다”고 밝혔다. 

mRNA 약물은 세포 배양을 통한 생산 과정이 없어 개발 기간이 짧고, 약물 치료 효과가 높아 2010년대부터 암과 유전질환의 새로운 치료법으로 제시됐다. 하지만 주변 온도와 수소농도이온지수(pH) 등 환경에 취약하고 체내 효소에 의해 빠르게 분해되는 한계가 있다. 이에 mRNA 약물을 체내까지 안전하게 운반하기 위해 포장하는 지질나노입자의 원천기술 확보 경쟁이 치열하다.

유전자치료제, 항암치료제 등 제약바이오 핵심원천기술 개발에 매진해온 이 교수는 주변 pH 환경에 따라 이온화 상태가 변화하는 이온화 지질을 제작하는 데 성공했다. 기존 지질나노입자는 양이온성 고분자로 만들어져 혈중 음이온성 단백질과 비특이적 결합했다. 이로 인해 지질나노입자가 빠르게 사라지고, 간 손상과 면역원성 등 심각한 독성이 발생하는 단점이 있었다. 

이 교수가 개발한 지질나노입자는 주변 pH 환경에 따라 이온화 상태가 변해 이런 문제점을 대폭 줄였다. 이 지질나노입자로 포장한 mRNA를 동물 모델에 주입한 결과 한 번의 투여만으로도 80% 이상의 표적 세포에 mRNA 약물이 전달됨을 확인했다. 기존 지질나노입자와 비교해 7배 높은 효과다. 이를 통해 안전성과 효율성을 확보한 약물전달체 원천기술임을 입증한 셈이다. 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 2월 26일자에 게재됐다.

이 교수는 “국내에서 자체개발하고 특허 등록까지 완료된 첫 지질나노입자(LNP)라는 점에 의의가 있다”며 “향후 RNA 치료제와 mRNA 백신 개발에 활용돼 바이오제약 산업 발전에 이바지 할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 이바지한 연구개발자를 격려하기 위해 제정됐다. 수상자는 과기정통부 장관상과 함께 상금 1000만 원을 받는다. 

[서동준 기자 bios@donga.com]