목 차

1. 서론
  1.1. 차세대 RNA 치료제의 등장 배경
2. 본론
  2.1. 차세대 RNA 치료제의 개요
    2.1.1. circRNA(원형 RNA) 치료제 기술 동향
    2.1.2. saRNA (Self‑amplifying RNA) 치료제 기술 동향
    2.1.3. tRNA suppressor 기반 치료제 기술 동향
  2.2. RNA 전달 및 안정화 기술
    2.2.1. LNP 기반 전달 플랫폼
    2.2.2. GalNAc, 엑소좀/EV, AAV 등 대체·보완 플랫폼
  2.3. 글로벌 시장·기업 동향
    2.3.1. 글로벌 RNA·차세대 RNA 시장 규모 및 성장 전망
    2.3.2. 주요 기업 파이프라인 및 사업화 흐름
  2.4. R&D 기획 방향 및 종합 시사점
3. 결론
4. 참고문헌


1. 서론

1.1. 차세대 RNA 치료제의 등장 배경

차세대 RNA 치료제(circRNA, saRNA, tRNA suppressor 등)는 1세대 mRNA 백신·siRNA·ASO의 임상적 성공을 기반으로 2020년대 중반부터 빠르게 확장되고 있는 신규 모달리티이다.

전통적인 소분자 의약품과 단백질 치료제는 특정 효소 활성이나 수용체 신호를 정밀하게 조절할 수 있는 장점을 지니지만, 구조적으로 복잡한 유전자 조절 네트워크를 직접 겨냥하기에는 한계가 뚜렷하다. 이에 비해 RNA 치료제는 mRNA, siRNA, antisense oligonucleotide (ASO) 등 다양한 형태를 통해 단백질 발현의 상향·하향 조절은 물론, 스플라이싱 조절과 같은 정교한 유전자 발현 제어까지 포괄할 수 있는 플랫폼으로 자리 잡아 왔다.

COVID-19 팬데믹을 계기로 mRNA 백신이 전례 없는 속도로 개발·승인되면서, RNA 기반 모달리티의 임상적 유효성과 상업적 실현 가능성은 이미 1세대 제품군을 통해 충분히 입증되었다. 그러나 반복 투여에 따른 면역원성, 제한적인 조직 표적성, 단기간 발현에 따른 약효 지속성의 제약 등은 여전히 해결해야 할 과제로 남아 있으며, 이는 구조적 안정성 강화(circRNA), 세포 내 증폭(saRNA), nonsense mutation 교정(suppressor tRNA)과 같은 차세대 RNA 치료제 플랫폼이 등장하게 된 직접적인 배경이 되었다. 이러한 맥락에서, 차세대 RNA 치료제는 기존 RNA 모달리티의 임상적 성공을 기반으로, 안정성·효율·표적성 측면에서 한 단계 진화된 기술적 해법을 제공하는 신규 치료 패러다임으로 평가되고 있다.

본 보고서는 공개 학술 문헌과 특허 데이터를 토대로 이들 플랫폼의 기술적 특성, 전달·안정화 전략, 시장·규제 환경, 국내 R&D 방향을 체계적으로 정리하는 것을 목적으로 한다.

2. 본론

2.1. 차세대 RNA 치료제의 개요

차세대 RNA 치료제 플랫폼은 1세대(mRNA 백신, siRNA, ASO)의 임상 검증을 발판으로 2026년을 기점으로 circRNA, saRNA, tRNA 등 차세대 모달리티로 빠르게 확장되고 있다. 각 플랫폼은 기전적 다양성과 표적 적응증의 차별성을 바탕으로 독자적인 치료 영역을 형성하고 있다.

2.1.1. circRNA (Circular RNA; 원형 RNA) 치료제 기술 동향

circRNA는 5′와 3′ 말단이 없는 공유 결합형 고리 구조(covalently closed loop)를 가지며, 이러한 구조를 통해 말단 분해효소(exonuclease)에 대한 저항성을 확보함으로써 동일 서열의 선형 mRNA 대비 현저히 긴 세포 내 반감기와 지속적인 단백질 발현을 제공하는 것이 특징이다. 이러한 안정성은 단일 또는 저빈도 투여만으로 장기간 단백질 발현이 요구되는 단백질 대체 요법, 면역 조절, 종양 면역치료 및 백신 개발에서 특히 유리한 약동학적 특성을 부여한다 [1].

내인성 circRNA는 miRNA sponge, RNA‑binding protein (RBP) decoy·scaffold, transcription/translation 조절 및 cap‑independent translation을 통한 펩타이드 생성 등 다양한 기능을 수행하며, 염증, 종양, 대사질환 등 여러 병태에서 발현량 변화와 기능적 기여가 보고되고 있어 합성 circRNA 설계의 중요한 생물학적 근거를 제공한다 [2, 3].

circRNA 기반 치료제 개발에서 핵심이 되는 요소는 고리 구조를 안정적으로 형성하는 합성·원형화 공정과 더불어, 치료 목적에 맞게 번역 효율과 선천면역 활성화를 정밀하게 조절하는 설계 전략이다. 현재 합성 circRNA는 in vitro transcription (IVT)으로 선형 전구체를 제조한 뒤, 인트론 기반 back‑splicing (permuted intron–exon, PIE) 또는 리보자임·효소 매개 라이게이션을 통해 공유 결합형 고리 구조를 형성하는 방식이 주로 사용되고 있으며, 해당 공정은 비교적 단순한 스케일업이 가능하다는 장점이 있다. 이러한 공정은 비교적 단순한 스케일업이 가능하지만, 불완전한 원형화로 인한 선형 RNA 잔존, 스플라이싱 부산물, dsRNA 오염 등 품질 변동 요인이 존재하므로, 고해상도 분석법을 통한 circularization 효율 및 불순물 프로파일 관리가 CMC 측면의 핵심 과제로 부상하고 있다. 번역 가능한 circRNA 설계에서는 IRES나 기타 cap-independent translation 요소를 도입하여 고리 구조에서도 효율적인 리보솜 재순환과 다중 번역을 유도하는 접근이 일반화되고 있으며, ORF 길이·코돈 사용·UTR 모듈 최적화를 통해 반감기와 발현 강도의 균형을 맞추려는 시도가 활발하다. 이러한 설계·제조 기술의 고도화는 circRNA가 기존 선형 mRNA 대비 더 긴 세포 내 반감기와 낮은 선천면역 활성화를 유지하면서도, 항암·심혈관·희귀질환 등 다양한 적응증에서 정밀한 표적 단백질 발현 플랫폼으로 활용될 수 있는 기반을 제공한다.

circRNA 플랫폼의 구조적 특성은 5′ 캡과 poly (A) 테일 없이도 안정적인 단백질 발현을 가능하게 하며, 말단 구조가 제거된 고리형 토폴로지 덕분에 선형 mRNA 대비 선천면역 활성화가 상대적으로 감소하고 저용량에서도 효율적인 발현을 구현할 수 있다는 점에서 차별화된다. 이러한 특성을 공정 수준에서 구현하기 위해 MIT에서 개발된 permuted intron–exon (PIE) 기반 원형화 기술이 대표적으로 활용되고 있으며, Orna Therapeutics 등으로 기술 이전이 이루어지면서 산업계 circRNA 치료제 개발의 핵심 플랫폼으로 자리 잡고 있다. 임상 개발 측면에서는 CirCode Biomed의 HM2002가 허혈성 심장질환을 적응증으로 하는 circRNA 치료제로서 2025년 1월 중국 NMPA로부터, 2025년 5월 미국 FDA로부터 각각 임상시험계획(IND) 승인을 획득함으로써 세계 최초로 FDA IND를 취득한 circRNA 신약 후보라는 이정표를 세웠으며, 앞서 2024년 상하이 Ruijin Hospital에서 수행된 연구자주도 임상시험에서는 전 등록 환자에서 심장 기능의 유의한 개선과 뚜렷한 안전성 문제의 부재가 보고되어 circRNA 플랫폼의 초기 임상적 유효성과 안전성 가능성을 시사한다 [4-7].

2.1.2. saRNA (Self‑amplifying RNA) 치료제 기술 동향

Self-amplifying RNA (saRNA)는 알파바이러스 등 양성가닥 RNA 바이러스에서 유래한 레플리콘(replicon) 골격을 활용하여, 세포 내에서 자체 복제 효소(nonstructural protein 1–4)를 통해 RNA 사본을 증폭시키는 것이 핵심 특징인 차세대 RNA 플랫폼이다 [8]. 구조 단백질 유전자를 제거하고 그 자리에 항원 또는 치료용 단백질 코딩 서열을 삽입함으로써 감염성은 제거하면서도, 세포질 내에서 제한된 범위의 RNA 증폭과 고수준 단백질 발현을 유도할 수 있다. 이러한 자기증폭 특성 덕분에 saRNA 백신은 비증폭 mRNA에 비해 10–100배 낮은 투여량에서도 동등 이상의 면역 반응을 유도할 수 있는 것으로 보고되었으며, 이는 제조 비용 절감과 생산 캐파 효율화, 저자원 국가에서의 백신 접근성 제고 측면에서 중요한 장점을 제공한다. 동시에, 레플리콘 구성, LNP 기반 전달체 설계, 발현 지속 시간 조절에 따라 면역원성과 안전성 프로파일이 크게 달라질 수 있어, 플랫폼 최적화와 규제 과학 측면에서 새로운 개발 전략 수립이 요구되고 있다.

또한 saRNA 플랫폼의 이러한 저용량·고효율 특성은 제조 비용을 낮추고 글로벌 백신 접근성을 높이는 동시에, 비증폭 mRNA 대비 더 긴 단백질 발현 기간을 가능하게 하는 것으로 평가된다. saRNA 기반 백신은 2020년대 중반부터 점차 인체 시험에 진입하여, 일부 후보에서 기존 mRNA 백신과 유사한 수준의 면역 반응과 안전성 프로파일이 확인되고 있다. 장기별 organ specific 표적화와 우수한 단백질 발현을 동시에 달성하기 위한 차세대 레플리콘 백본 및 전달체의 시스템적 스크리닝·엔지니어링 연구도 활발히 진행 중이다. 더불어 일부 시장분석 및 산업 보고서에서는 차세대 RNA 모달리티 중 saRNA가 mRNA 대비 우수한 용량 절감 및 생산 효율성을 바탕으로 향후 주요 RNA 백신·치료 플랫폼으로 부상할 것으로 전망하고 있으며, saRNA가 장기적으로 mRNA 이후의 핵심 RNA 모달리티가 될 잠재력이 크다는 평가가 제기되고 있다 [2, 9, 10].

2.1.3. tRNA suppressor 기반 치료제 기술 동향

전이 RNA (tRNA) 기반 치료제는 유전자 내 미성숙 종결 코돈(PTC: premature termination codon)에 의한 단백질 발현 소실을 교정하는 precision RNA 전략이다. PTC는 전체 유전 질환의 약 10–15%를 차지하는 것으로 추정되며, 단일 sup tRNA가 질환 종류와 무관하게 다양한 PTC를 억제할 수 있는 disease agnostic 접근을 가능하게 한다는 점에서 주목받고 있다. Anticodon edited tRNA (ACE tRNA) 플랫폼은 미성숙 종결 코돈(PTC)을 정상 코돈으로 재해석하도록 항코돈 서열을 정밀 편집하되, tRNA 구조와 아미노아실화 효율 유지에 필수적인 보존 서열을 최대한 보전하도록 설계된 것이 특징이다.

최근 연구에서는 ACE tRNA가 가장 높은 빈도로 관찰되는 CFTR nonsense 변이(W1282X, R1162X 등)를 포함한 다양한 PTC에 대해, 내생 CFTR 전사체의 안정성 회복과 염소 이온 채널 기능 정상화를 동시에 유도할 수 있음을 세포주 및 환자 유래 오가노이드 모델에서 입증하였다. 특히 단일 ACE tRNA 변이가 모든 UGA PTC를 하나의 아미노산(예: leucine)으로 번역하도록 설계되었음에도 불구하고, 리보솜 프로파일링 및 전사체 분석 결과에서 내인성 종결 코돈에 대한 비특이적 readthrough가 최소 수준에 머무르는 것으로 보고되면서, 장기 투여 시 단백질 오역(proteotoxicity) 부담을 크게 줄일 수 있는 안전성 기반이 제시되고 있다. 더 나아가 약 200 bp 수준의 미니멀 선형 DNA 벡터나 비바이러스 전달체를 이용한 ACE tRNA 도입 전략이 개발되면서, 전통적인 AAV 기반 유전자 전달에 비해 면역원성·생체분포·생체안정성 측면에서 차별화된 장점을 확보하려는 시도가 진행 중이며, tRNA 기반 치료제가 희귀 유전질환 전반에 적용 가능한 범용 nonsense mutation 교정 플랫폼으로 확장될 수 있는 가능성을 보여준다 [11-15].

또한 sup tRNA 기반 치료의 작용 기전은 변이 코돈에 맞게 조작된 suppressor tRNA가 비정상 조기 종결 코돈(PTC)을 아미노산 코돈으로 재독해(readthrough)함으로써 전장(full length) 단백질 합성을 복원하는 데 있다. 현재까지는 주로 AAV 벡터를 이용한 in vivo 전달에서 마우스 희귀질환 모델에서의 기능적 단백질 발현 회복과 표현형 교정이 보고되었으며, LNP를 통한 정맥 또는 기도 내 투여에서도 유의한 sup tRNA 발현과 PTC 억제 효과가 확인되고 있다. 최근에는 prime editing을 이용해 내인성 tRNA 유전자를 sup tRNA로 영구 전환하는 disease agnostic 전략이 제시되어, 단일 편집 이벤트로 다양한 PTC를 장기적으로 억제하려는 접근이 연구되고 있다. 아울러 sup tRNA의 효능은 표적 PTC 주변의 코돈 맥락(context)과 리보솜 번역 속도에 따라 크게 달라지는 것으로 보고되면서, PTC 인접 서열·tRNA 발현 수준·번역 kinetics를 통합적으로 최적화하여 치료 효과를 극대화하고 비표적 readthrough를 최소화하려는 구조·서열 기반 엔지니어링 연구가 병행되고 있다.

위 3가지 대표 차세대 RNA 모달리티 이외에도 다음 기타 모달리티가 임상, 전임상 단계에서 주목받고 있다 (표 1).

표 1. 차세대 RNA 모달리티 비교

2.2. RNA 전달 및 안정화 기술

2.2.1. LNP 기반 전달 플랫폼

차세대 RNA 치료제의 임상적 성공은 RNA 분자의 생체 내 안정성 확보와 표적 세포로의 정밀한 전달 능력에 크게 좌우되며, 특히 1세대 LNP가 지닌 간세포(hepatocyte) 편향성을 극복하기 위한 표적 지향적 전달 플랫폼 개발이 2026년 핵심 기술 경쟁 영역으로 부상하고 있다. 현재 가장 널리 사용되는 RNA 전달 플랫폼인 LNP는 이온화 지질, 인지질, 콜레스테롤, PEG 지질로 구성된 4성분 구조를 기반으로 하며, COVID 19 mRNA 백신의 성공을 통해 플랫폼 안정성이 입증되었지만, 본질적으로 간 친화적 특성으로 인해 간 외 조직으로의 전달에는 한계가 존재한다. 이를 극복하기 위해 냉장 유통 의존도를 낮추어 글로벌 접근성을 향상시키는 동결건조(lyophilized) LNP 제형과, 질환 및 표적에 따라 전달 특성을 조절할 수 있는 programmable LNP 기술이 개발되고 있으며, 이러한 기술들은 트랜스티레틴 아밀로이드증, 유전성 혈관부종, 가족성 고콜레스테롤혈증 등의 질환에서 이미 임상적으로 적용되었고, 낭포성 섬유증 등 호흡기 질환으로의 확장 가능성도 논의되고 있다 [16].

2.2.2. GalNAc, 엑소좀/EV, AAV 등 대체·보완 플랫폼

GalNAc, 엑소좀/세포 외 소포체(extracellular vesicles, EVs), 그리고 AAV와 같은 대체 및 보완 전달 플랫폼은 LNP의 한계를 보완하기 위한 전략으로 주목받고 있다. N 아세틸갈락토사민(GalNAc) 수용체는 간세포에서 고발현되며, GalNAc 접합 RNA는 간세포 표적 siRNA 및 ASO 전달의 황금 기준(gold standard)으로 자리 잡았고, 피하 투여가 가능하며 반복 투여 시 내약성이 우수하고 LNP 대비 제조 공정이 단순하다는 장점을 지니지만, 간세포 이외 조직으로의 표적화가 어려워 간 외 적응증에는 적용이 제한적이다. 한편, 엑소좀 및 세포 외 소포체(extracellular vesicles, EVs)는 생체 유래 나노 소포체로서 자연적인 면역 회피 능력과 혈액–뇌 장벽(BBB) 통과 가능성을 포함한 뛰어난 생체적합성과 낮은 독성을 가지지만, 대량 생산과 품질 관리(QC)의 표준화가 미흡하고 재현성 확보가 어려워 임상 적용의 주요 병목으로 작용하고 있다. 또한 AAV (adeno associated virus) 기반 전달 시스템은 특히 tRNA 유전자의 장기 발현에 유리하여 suppressor Trna (sup tRNA)의 안정적 발현 유지에 활용되며, 마우스 모델에서 AAV를 이용한 sup tRNA 전달로 premature termination codon (PTC) 관련 단백질의 기능적 복원이 확인된 바 있으나, 제한적인 패키징 용량, 면역원성, 그리고 대량 생산 비용 문제가 여전히 존재한다. 이러한 한계를 극복하기 위해 LNP를 활용한 정맥 또는 기관 내 투여 방식과의 병용 전략이 AAV의 대안이자 보완 접근으로 탐색되고 있다 [17-19].

2.3. 글로벌 시장·기업 동향

2.3.1. 글로벌 RNA·차세대 RNA 시장 규모 및 성장 전망

차세대 RNA 치료제 분야의 글로벌 경쟁은 1 세대 mRNA, siRNA의 임상 검증을 발판으로 circRNA, saRNA, tRNA 영역으로 빠르게 확장되고 있다. 차세대 RNA 모달리티(circRNA, saRNA, tRNA)는 2029~2035 년 CAGR 63.1%의 시장 형성이 전망된다. 아래는 글로벌 주요 기업들의 플랫폼 전략과 임상 사업화 동향을 분석한다.

1) 글로벌 시장조사

가. 글로벌 RNA 치료제 시장 
글로벌 RNA 치료제 시장은 2025년 약 203.2억 달러 규모에서 2034년 453.5억 달러 규모로의 성장이 전망되며, 2026년부터 2034년까지의 연평균 성장률 예상치는 9.37%로 전망된다. 특히, 아시아태평양은 가장 빠르게 성장하는 지역으로 연평균 11.64% 성장률을 나타내고 있다

그림 1. RNA 치료제 시장 규모
출처: https://straitsresearch.com/report/rna-therapeutics-market

2) 차세대 RNA 치료제 시장

글로벌 RNA 치료제 시장은 2029년 1억 달러에서 2035년 27억 달러로 연평균 63.1% 성장이 전망된다. 이는 연간 63.1%의 성장률에 해당하며, 특히 북미시장을 중심으로 성장할 것으로 예상된다.

그림 2. 차세대 RNA 치료제 시장 규모
출처: https://www.rootsanalysis.com/reports/rna-therapeutics-market.html

2.3.2. 주요 기업 파이프라인 및 사업화 흐름

2026년 현재 차세대 RNA 치료제 분야의 글로벌 경쟁은 1세대 mRNA·siRNA의 임상 검증을 발판으로 circRNA, saRNA, tRNA 영역으로 빠르게 확장되고 있다. circRNA, saRNA, tRNA와 같은 차세대 RNA 모달리티는 2029~2035년 동안 높은 연평균 성장률(CAGR)을 보이며 새로운 시장을 형성할 것으로 전망되며, 아래에서는 글로벌 주요 기업들의 플랫폼 전략과 임상 사업화 동향을 간략히 정리한다.

1) circRNA 플랫폼

가. Orna Therapeutics
Orna Therapeutics는 circRNA 기반 치료제 개발에 특화된 기업으로, 자체 oRNA 플랫폼을 통해 공유 결합형 고리 구조와 cap independent translation 요소를 결합한 차세대 RNA 포맷을 개발하고 있다. Orna의 oRNA 후보들은 PIE 기반 고리화와 IRES 매개 단백질 발현 설계를 바탕으로 선형 mRNA 대비 더 긴 세포 내 반감기와 낮은 선천면역 활성화를 목표로 하며, 고단백 발현과 대형 cargo 탑재 역량을 앞세워 종양, 자가면역, 유전질환 영역에서 파이프라인을 확장하고 있다.
(출처: https://www.ornatx.com/wp-content/uploads/2023/05/1.pdf )

나. CirCode Biomed - HM2002
중국의 CirCode Biomed는 허혈성 심장질환을 적응증으로 하는 circRNA 치료제 HM2002를 개발 중이며, 2025년 1월 중국 NMPA로부터, 2025년 5월 미국 FDA로부터 각각 IND 승인을 획득하여 세계 최초로 dual IND를 확보한 circRNA 신약 후보로 보고되고 있다. HM2002는 심근에서 VEGF 단백질 발현을 유도해 혈관신생과 심근 관류 개선, 심기능 회복을 목표로 하며, Ruijin Hospital에서 수행된 연구자주도 첫 인체 시험에서 의미 있는 심기능 개선과 약물 관련 중대한 이상반응 부재가 보고되면서 circRNA 플랫폼의 초기 임상적 타당성을 뒷받침하고 있다.
(출처: https://trial.medpath.com/news/circode-biomed-s-hm2002-becomes-world-s-first-circular-rna-drug-to-receive-fda-ind-clearance-for-ischemic-heart-disease)

다. Laronde - Endless RNA™
Laronde는 Flagship Pioneering이 설립한 기업으로, cap 및 poly(A) tail 없이도 세포 내에서 장기간 단백질 발현이 가능한 Endless RNA™ (eRNA) 플랫폼을 개발하고 있다. eRNA는 구조적으로 circRNA 또는 circRNA 유사 포맷으로 분류되며, 기존 선형 mRNA 대비 더 긴 반감기와 낮은 면역원성을 강조하면서 다양한 적응증에 대응하는 대규모 RNA 라이브러리를 구축하고 있으며, 전달체 조성 및 선천면역 활성 최소화를 위한 구조·서열 최적화 연구를 병행 중이다 [20].

2) saRNA 플랫폼

가. Arcturus Therapeutics / CSL - ARCT-154 (KOSTAIVE)
ARCT-154는 alphavirus 유래 비구조 단백질(nsP1~4) 레플리카제 서열을 탑재하여 세포 내 자기증폭(saRNA)으로 mRNA 대비 1/10~1/100 투여량에서 동등 이상의 항원 발현을 실현한다. Arcturus의 LUNAR® LNP 플랫폼은 이온화 지질 조성 최적화로 10 kb 이상의 대용량 saRNA cargo를 안정 탑재하고 세포질 전달 효율을 높인 것이 핵심 기술 차별점이며, 동일 플랫폼을 OTC 결핍증(ARCT-810) 및 낭포성 섬유증(ARCT-032)에 확장 적용 중이다 [10, 21].

3) tRNA Suppressor 플랫폼

가. Tevard Biosciences - SCN1A tRNA 억제인자
Tevard Biosciences는 Dravet 증후군 및 기타 희귀 신경질환을 대상으로 tRNA 기반 치료제를 개발하는 기업으로, SCN1A 유전자의 PTC 위치에 대응하도록 항코돈 서열을 1–3 nt 수준에서 변형한 engineered suppressor tRNA를 설계해 전압개폐성 나트륨 채널 단백질 발현을 회복하는 전략을 추진하고 있다. 이러한 sup tRNA는 리보솜이 UAG/UAA/UGA 종결 코돈을 아미노산 삽입 신호로 재독해(readthrough)하도록 유도해 full length SCN1A 단백질 번역을 복원하는 것을 목표로 하며, AAV 등 벡터를 이용한 신경세포 표적 전달에서 내인성 종결 코돈 readthrough에 따른 비정상 단백질 생성과 관련한 안전성 관리가 핵심 개발 과제로 인식되고 있다.
(출처: https://arcturusrx.com/wp-content/uploads/2022/03/tRNA-therapeutics-burst-onto-startup-scene.pdf)

나. ACE-tRNA - PTC 기인 희귀질환 플랫폼
ACE tRNA (anticodon edited tRNA) 플랫폼은 항코돈 서열을 PTC에 맞게 편집하면서도 tRNA 합성효소(aaRS) 인식과 tRNA 구조 안정성에 필수적인 보존 서열(anticodon conserved elements, ACE)을 유지하도록 설계해, 효율적인 아미노아실화와 번역 기능을 보존하는 것을 목표로 한다. 이러한 플랫폼 설계를 통해 기존 suppressor tRNA의 주요 독성 원인으로 지적되던 내인성 종결 코돈 오역(mistranslation)과 proteotoxicity를 최소화하면서, UAG/UAA/UGA 등 다양한 PTC 유형과 서로 다른 원인 유전자에 disease agnostic 하게 적용 가능한 범용 nonsense mutation 교정 전략을 지향하고 있다 [11].

표 2 차세대 RNA 플랫폼 기반 주요 기업 현황

국내에서는 한국 바이오 기업의 신생항원 예측 플랫폼 및 mRNA 제조 기술 확보 움직임이 가속화되고 있으며, 글로벌 개발사와의 기술이전 및 공동연구 협력이 주요 사업화 경로로 부상하고 있다.

2.4. R&D 기획 방향 및 종합 시사점

한국의 RNA 치료제 R&D 시장은 circRNA, tRNA 등 차세대 모달리티 분야에서 여전히 체계적 R&D 기획과 생태계 구축이 초기 단계에 머물러 있다. 따라서 차세대 RNA 치료제 분야에서 국내 R&D 전략은 내·외부 환경에 대한 체계적 분석을 토대로 설정되어야 하며, 내부의 강점과 약점, 외부의 기회와 위협 요인을 명확히 식별하는 작업이 이론적 출발점이 된다. 국내 차세대 RNA R&D는 강점과 기회가 교차하는 지점을 핵심 기조로 삼되, 약점 극복을 위한 인프라 투자와 위협에 대응하는 IP 선점, 전달체 기술 내재화를 병행하는 복합 전략 구조를 구축하는 것이 요구되며, 이러한 방향성은 이후 구체적 R&D 기획, 규제 전략, CMC 대응 체계로 직결된다.

1) 국내 R&D 기획 방향

차세대 RNA 치료제(circRNA, saRNA, tRNA) 분야의 구체적 R&D 전략 우선순위와 규제·CMC 대응 방안, 단계별 실행 방향으로는 circRNA 독자 IP 확보, LNP 및 비바이러스 전달체와 같은 전달 기술의 내재화, tRNA suppressor 플랫폼 개발, AI/ML 기반 서열·구조 설계 플랫폼 구축, 아시아 임상 허브로서의 포지셔닝 등이 주요 축으로 제시될 수 있다. 이러한 전략은 국내 기초연구 역량과 생산·임상 인프라를 연계해 글로벌 파이프라인과 차별화된 niche 적응증을 선점하는 것을 목표로 해야 한다.

2) 규제, CMC 환경 분석 및 대응 전략 

circRNA와 tRNA 치료제는 신규 모달리티로 분류되며, 2026년 현재 FDA, EMA, 식약처 모두 이들 모달리티에 대한 전용 가이던스를 제정하지 않은 상태로, 기존 생물의약품, 유전자치료제, 첨단바이오의약품(첨단재생바이오법) 관련 가이던스를 차용해 개별 심사 방식으로 평가를 진행하고 있다. 이처럼 규제 경로가 아직 확립되지 않은 상황에서는, 개발 초기 단계에서부터 규제당국과의 사전 소통(pre IND, scientific advice 등)을 통해 CMC, 비임상 요건, 잠재적 임상보류(clinical hold) 리스크를 선제적으로 정리하는 기업이 임상 진입 속도와 예측 가능성 측면에서 우위를 점할 가능성이 크다.

3) 차세대 RNA 치료제의 기술적 한계와 후속 연구 과제

차세대 RNA 치료제는 기존 mRNA, siRNA, ASO 기반 치료제의 임상적 성과를 바탕으로 한 단계 진화한 플랫폼으로 평가되지만, 실제 치료제로서의 범용성과 재현성을 확보하기 위해서는 여전히 다수의 기초·응용 연구 과제가 남아 있다.

우선 circRNA의 경우, 공유 결합형 고리 구조에 기반한 높은 안정성과 지속 발현 능력이 강점으로 제시되고 있으나, 실제 단백질 발현 수준은 IRES 선택, ORF 길이, 서열 최적화, 화학적 변형 도입 여부, 정제 과정에서의 불순물 제거 수준 등에 따라 크게 달라질 수 있다. in vitro 합성 circRNA는 제조 과정에서 잔존하는 선형 RNA나 dsRNA 부산물에 의해 RIG I, MDA5 등 dsRNA 센서가 활성화되어 선천면역 반응을 유발할 수 있으며, 동일 플랫폼이라 하더라도 정제 전략과 변형 뉴클레오타이드 조성에 따라 면역원성과 번역 효율이 상이하게 나타난다는 점에서 표준화된 품질평가 체계와 작동 원리의 정량적 검증이 필요하다. 또한 circRNA의 장기 발현은 치료 효능 측면에서는 유리할 수 있으나, 만성질환이나 반복 투여 환경에서 세포 스트레스, 단백질 품질관리 부담, 예기치 않은 off target 상호작용을 유발할 가능성이 아직 충분히 규명되지 않았다.

saRNA 플랫폼은 낮은 투여량에서도 높은 발현과 강한 면역반응을 유도할 수 있는 장점이 있지만, 레플리콘 복제 과정에서 형성되는 dsRNA 중간체가 RIG I, MDA5, PKR, OAS/RNase L 등 세포질 센서를 강하게 활성화하여 번역 억제, 세포독성, cytokine surge를 유발할 수 있다는 점이 대표적인 병목 요소로 지적된다. 최근에는 nsP 변이 도입, 복제 복합체의 서브셀룰러 국소화 조절, dsRNA 인지 경로를 부분적으로 제어하는 면역회피 모듈 동시 발현 등 반응원성을 낮추기 위한 설계 전략이 제안되고 있지만, 백신 분야를 넘어 단백질 대체요법이나 장기 유전자 발현 치료로 확장하기 위해서는 발현 지속성, 면역 자극, 조직 특이성 간 균형을 정밀하게 제어할 수 있는 후속 연구가 필수적이다.

한편 suppressor tRNA 및 ACE tRNA 기반 치료제는 nonsense mutation을 직접 교정하기보다 번역 단계에서 우회적으로 복원한다는 점에서 disease agnostic 정밀 RNA 플랫폼으로 주목받고 있으나, 효능과 안전성을 동시에 만족시키기 위한 연구는 아직 초기 단계에 머물러 있다. PTC readthrough 효율은 UAG, UAA, UGA와 같은 종결 코돈 종류뿐 아니라 주변 코돈 맥락, mRNA 2차 구조, 리보솜 정지 시간, 아미노아실화 효율 등 다양한 변수에 의해 좌우되므로, 동일한 ACE tRNA라도 적응증별로 성능 차이가 나타날 가능성이 크다. 더불어 내인성 정상 종결 코돈에 대한 비특이적 readthrough 가능성, 장기 발현에 따른 번역 정확도 저하, 비정상 단백질 축적에 따른 proteostasis 교란 여부는 향후 전임상 독성 평가에서 반드시 정량적으로 검토되어야 할 핵심 쟁점으로 제기되고 있다. 이러한 과제들은 개별 플랫폼 최적화를 넘어, 차세대 RNA 치료제 전반의 연구개발 전략 수립에도 중요한 시사점을 제공한다.

따라서 향후 연구는 전달 효율 향상이나 발현 증가에만 초점을 맞추기보다, 리보솜 프로파일링, 단일세포 전사체 분석, 장기 반복투여 모델, 면역독성 및 off-target 평가를 통합한 시스템 수준의 검증 체계를 구축하는 방향으로 발전할 필요가 있다. 또한 각 플랫폼별로 상이한 품질 특성과 작동 기전을 반영할 수 있는 표준 potency assay, comparability 지표, 비임상 예측모델을 조기에 확립하는 것이 향후 임상 진입 속도와 규제 수용성을 결정짓는 핵심 요소가 될 것으로 판단된다.

3. 결론

RNA 치료제 시장은 연평균 성장률 11.64%로 최고 성장률을 기록하고 있다. 특히, 차세대 RNA 시장은 연평균 성장률 예상치가 63.1%로 성장할 것으로 예상되기에, 아시아 고발생 적응증 타깃 RNA 치료제 개발로 차별화 전략을 추진해야 한다. circRNA, tRNA 치료제에 대한 FDA, EMA, 식약처의 전용 가이던스가 부재한 상황에서, 규제 대응을 먼저 시작한 기업이 IND 승인에서 속도 우위를 확보할 것으로 예상되며, 국내 차세대 RNA 기업들은 산학연간의 긴밀한 소통을 바탕으로 연구 발전을 선도하고 리스크를 조기에 해소할 필요가 있다.

[AI 도구 활용 내역] Perplexity (2026)를 관련 문헌 검색 검토에 활용했습니다. AI를 통해 수집된 정보는 저자가 원문 출처를 확인하여 사실관계를 검증했으며, 생성된 초안은 저자의 주도하에 전면 수정 및 보완 과정을 거쳐 최종 작성되었습니다.

4. 참고문헌

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