김빛내리 단장팀, 장염 바이러스서 mRNA 백신 효능 높일 단서 찾아

코로나19 유전자 지도를 세계 최초로 완성했던 김빛내리 기초과학연구원(IBS) 리보핵산(RNA)연구단장 겸 서울대 생명과학부 석좌교수 연구팀이 차세대 백신인 메신저리보핵산(mRNA) 백신의 안정성을 높이는 방법을 찾았다. 학계가 주목하지 않는 경미한 장염 유발 바이러스를 분석한 덕분이다.

IBS는 김 단장 연구팀이 수백종의 RNA를 동시에 분석할 수 있는 대량 시퀀실 기술을 이용해 바이러스의 RNA 안정성과 단백질 생산을 증가시키는 RNA 염기서열을 발견했다고 5일 밝혔다. 연구팀은 이를 통해 RNA 치료제의 성능을 크게 높일 수 있을 것이라고 기대했다. 연구성과는 국제 학술지 ‘셀(Cell)’에 게재됐다.



생명활동은 세포 안의 특정 유전자 기능을 활성화하거나 억제하는 ‘유전자 발현 조절’을 통해 이뤄지며 RNA는 이런 유전자 발현을 조절하는 물질이다. 화이자와 모더나의 코로나19 백신은 물론 앞으로 다양한 유전병을 겨냥해 이 물질을 활용한 RNA 치료제가 나올 것으로 학계는 기대하고 있다. 이를 위해서는 RNA 분석을 통해 RNA 백신과 치료제의 효과와 안정성을 키우는 작업이 필요하다.

연구팀은 바이러스들의 유전정보가 코드처럼 짜여진 유전자 서열 중에서 RNA 안정화와 성능(단백질 생산)에 기여하는 16개의 서열을 찾아냈다. 장염을 일으키는 에이치바이러스의 3말단 쪽에 위치한 서열 등이다. 연구팀이 RNA 치료제에 이 서열을 삽입한 결과 치료제 효능이 향상된다는 것을 실험적으로 밝혀냈다.

김 단장은 “고병원성 바이러스에만 집중하는 기존의 접근 방식으로는 이루기 어려운 성과다”며 “현재 경미한 바이러스라도 향후 심각한 바이러스로 진화할 수 있으므로 편향 없이 다양한 바이러스를 연구하는 것이 중요하다”고 말했다.