"마이크로RNA, 차세대 맞춤형 신약개발 기술로 떠오른다" [2021-12-21]

마이크로RMA(miRNA)가 차세대 맞춤형 의약품 개발에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

한국연구재단은 최근 '마이크로RNA를 이용한 혁신 의약품 개발'을 주제로한 기초연구본부 선정 R&D 이슈 연구 동향을 발표했다.

miRNA는 기존 RNA와는 기능이 크게 다르며 mRNA(메신저 RNA) 등과 결합하여 유전자들이 정상적으로 작동하도록 조절(RNA 간섭, interference)함으로써 변이 단백질의 발현을 통제하는 기전을 가지고 있다. 현재 약 2000여 종의 miRNA가 존재하는 것으로 알려져 있으며 생존에 핵심적인 역할을 하는 비암호화(non-coding) RNA 분자의 부류로 동식물 기관 형성하고 있다.

miRNA는 생명체 탄생과 성장, 신호전달, 면역, 신경계 발달, 세포 증식, 분화, 사멸 등 생명현상 전반에서 결정적인 작용을 하고 있다. miRNA는 암을 비롯한 다양한 난치성 질환에 대한 혁신적인 의약품을 제공할 수 있으며 혈액, 소변, 타액 등 체액에서도 검출되어 각종 질환의 진단 바이오마커로도 사용될 것으로 기대된다.

◇miRNA가 왜 주목받고 있나?

miRNA는 질병 유발 표적 단백질을 선택적으로 저해하여 세포의 기능을 회복시켜주는 미래 유망한 맞춤형 유전자 치료제로 개발될 가능성이 높다. 현재 miRNA 기술을 응용하여 망막염, 고콜레스테롤혈증, 아밀로이드증, 급성 간성 포르피린증 치료제가 FDA 승인을 받았으며 항암치료제 및 C형 간염 바이러스 등을 대상으로 다양한 질환에 대한 임상 시험이 진행 중이다.

miRNA는 질환의 치료, 진단, 예방을 위한 차세대 기술 중 하나로 혈장, 혈액, 소변, 타액 및 기타 체액에서 검출되며 구조적으로 안정되어 있다. 췌장암, 대장암, 폐암, 난소암 등의 암 외에도 당뇨병, 자궁 외 임신, 신장 손상, 간 손상, 폐결핵, 패혈증, 전신 루푸스, 전신 경화증, 심근 질환, 뇌졸중 등의 진단 외에, C형 간염, 코로나 등 바이러스 질환의 진단 및 치료도 가능하다.

miRNA 연구는 기초 연구뿐만 아니라 임상적 중요성 때문에 관련 논문 출판이 지난 수년간 급증하고 있다. 특히 치료제 개발이 미흡한 질환에서 치료학적 효과를 나타내는 miRNA의 발굴은 세계적으로 큰 영향력을 미치고 있다. 다만 불명확한 점과 고용량 사용 시 일시적 뇌부종으로 인한 두통은 부작용이 발생할 수 있다.

◇최근 국내ㆍ외 연구 동향은?

국내에서는 2019년 서울대 생명과학부 연구팀은 기초과학연구원(IBS) RNA연구단, 서울대보라매병원 연구팀과 함께 활성산소에 의한 연골세포 노화가 miRNA의 일종인 miR-204를 증가시켜 연골 퇴행을 유발한다는 사실을 규명했다.

이들 연구팀은 노화로 인한 산화 스트레스가 연골세포 노화를 촉진하고 연골 기질을 파괴하는 miRNA 발현을 증가시켜 퇴행성관절염(골관절염)을 일으킨다는 사실을 밝혀냈다. 이러한 결과를 바탕으로 miRNA를 억제하는 물질을 이용해 퇴행성 관절염을 치료하는 동물실험과 사람 세포 실험에도 성공하여 새로운 RNA 치료법 개발 가능성을 제시했다.

2020년에는 고려대 연구팀이 심장비대증에서 8-옥소구아닌이라는 물질로 변형된 miRNA가 많이 발견되는 현상에 주목, 염기 서열의 특정 위치가 8-옥소구아닌으로 변형된 miRNA를 생쥐의 혈관에 주입하면 생쥐의 심근세포가 비대해지면서 심장비대증을 유도한다는 사실을 발견했다.

이 연구에서 변형된 miRNA와 결합해서 기능을 저해하는 물질을 새롭게 개발해 생쥐 혈관에 주입, 심장비대증이 억제되는 치료 효과를 규명해 심장 질환 관련 신약 개발에 적용될 수 있다는 가능성을 제시했다.

한편 미국과 유럽에서도 신개념 C형 간염 치료제 임상 2상을 진행하고 있다.

간 특이적인 마이크로RNA인 miR-122는 HCV 바이러스의 증식에 필요하며 100여 가지 이상의 유전자 발현에 관여한다. miR-122를 제거하면 HCV 유전형에 관계없이 HCV 복제 감소가 발견되었고 만성 C형 간염 치료로 인터페론(interferon) 치료 시 바이러스 반응이 없었던 경우 miR-122를 표적으로 하는 치료제로 개발 중이다.

miRNA 관련 의약품 개발에 대해 김완욱 가톨릭 의대 교수는 "miRNA를 통한 유전자 발현조절은 우리 몸의 항상성 유지를 위해 필수적이며 근원적이고 보다 주된 메커니즘으로 인식되고 있다"며 "miRNA를 통한 유전자 치료기술은 개발이 비교적 용이하고 효과가 우수해 각종 난치성 질병의 치료법으로 떠오르고 있으며 다양한 암 질환의 진단 마커로도 활용될 전망"이라고 밝혔다.

출처 : 메디소비자뉴스(http://www.medisobizanews.com)