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바이러스-모방 “세포막 코팅된 나노입자”를 이용한 세포질로의 mRNA 전달
박준호
박준호 (Massachusetts Institute of Technology)
2022 BRIC 세미나 상반기  |  2022.02.22
나노입자 전달에 있어서 세포질로 약물을 효과적으로 전달하는 일은 여전히 어려운 과제로 남아있습니다. 많은 약물들이 제기능을 하려면 세포질에 도달하여야 하기에 세포 침투 이후 엔도솜을 벗어나는 것이 매우 중요합니다. 일부 바이러스들은 자연적으로 엔도솜을 탈출하는 기작을 가지고 있는데 이를 모방할 수 있는 나노입자를 개발할 수 있다면 약물을 효과적으로 세포질로 전달할 수 있을 것입니다. 특히 인플루엔자 A 바이러스는 표면에 히마글루티닌이라는 단백질이 있는데 이는 바이러스를 엔도솜 막에 융합시켜 바이러스의 유전물질을 세포질로 전달하는 기능을 가지고 있습니다. 본 연구에서는 이 히마글루티닌을 유전자 조작을 통해 세포막에 발현시킨 후, 그 세포막을 수확하여 나노입자를 코팅하여 바이러스처럼 엔도솜을 탈출할 수 있는 바이러스-모방 “세포막 코팅된 나노입자”를 개발하였습니다. 세포실험을 통해 본 나노입자가 세포질로 mRNA를 성공적으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라 효과적으로 타겟 단백질을 발현시킬 수 있음을 확인하였습니다. 또한, 동물실험을 통하여 mRNA 전달 여부를 확인하였는데 국소주사와 전신주사 두가지 경우 모두 성공적으로 mRNA를 세포질로 전달하여 타겟 단백질을 발현시킬 수 있는 것을 확인하였습니다. 따라서 유전자 조작을 통하여 개발된 바이러스-모방 “세포막 코팅된 나노입자”는 약물을 세포질로 전달해야하는 경우에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 전망됩니다.
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