나노기술 및 정책 정보

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● 미국 University of California San Diego의 Liangfang Zhang 교수 연구팀이 독감 바이러스를 모방한 나노입자 내부에 mRNA를 함유시켜 mRNA를 세포에 효과적으로 전달하는 새로운 방법을 개발

● 크기가 큰 약물 분자를 세포에 안전하게 전달하기 위해서는 분자를 분해하는 세포소기관인 엔도솜으로부터 보호하는 것이 중요

● 현재의 mRNA 전달 방식은 효과적인 엔도솜 탈출(endosomal escape) 메커니즘을 보유하고 있지 않아 투여 과정에서 대부분 방출되지 못하고 세포에 방출되어 효과를 나타내는 mRNA의 양이 매우 적음.

● 연구팀은 독감 바이러스의 엔도솜 탈출 능력을 모방한 mRNA 전달 나노입자를 개발

● 인플루엔자 A 바이러스는 표면에 헤마글로티닌라는 단백질을 가지고 있는데, 해당 단백질은 바이러스가 엔도솜 막과 융합되도록 촉발하고, 엔도솜 막을 열어 숙주 세포로 유전물질을 방출시킴.

● 연구팀은 나노입자를 제작하기 위해 임의의 세포를 유전적으로 조작하여 세포막에 헤마글로티닌을 발현시켰고, 세포로부터 세포막을 분리한 뒤, mRNA가 포함된 생분해성 나노입자에 코팅시킴.

● 동물 테스트 결과, 나노입자가 세포에 mRNA를 효과적으로 전달하는 것을 확인하였으며, 현재 연구팀은 치료용 mRNA 및 siRNA 전달을 위한 시스템을 테스트하고 있음.

※ Angewandte Chemie International Edition 게재(2021.10.25.), “Virus-Mimicking Cell Membrane-Coated Nanoparticles for Cytosolic Delivery of mRNA”