올릭스(226950)가 차세대 원형 메신저리보핵산(mRNA) 제조 기술로 사업 영역을 넓힌다. 미국 특허 출원을 통해 다양한 항원과 치료용 단백질에 적용할 수 있는 플랫폼 기술 확보에 나섰다.
올릭스는 미국 자회사 올릭스US를 통해 원형 mRNA 제조 플랫폼 기술의 미국 특허를 출원했다고 1일 밝혔다.
기존 RNAi 기반의 유전자 발현 억제 기술에서 단백질 발현 영역까지 RNA 기술 포트폴리오를 확대하는 기반을 마련했다는 게 회사 측 설명이다.
원형 mRNA는 일반적인 선형 mRNA와 달리 RNA 양 끝이 연결된 고리 구조다. 자유로운 양 끝이 없어 RNA 분해효소에 상대적으로 강하고 세포 안에서 더 안정적으로 유지될 수 있다. 이에 따라 선형 mRNA보다 단백질 발현을 오래 지속할 가능성이 있다.
이 같은 특성을 활용하면 암 백신, 치료용 단백질·효소 보충, 면역조절, 유전자 편집, 세포치료제 등으로 적용 범위를 넓힐 수 있다.
원형 mRNA를 실제 치료제로 개발하려면 긴 RNA를 안정적으로 생산하면서 높은 순도와 회수율을 확보하는 것이 핵심이다. 올릭스US는 전사 단계에서부터 킬로베이스(kb)급 장쇄 RNA 전구체를 생산한 뒤 RNA 양 끝을 효소로 직접 연결하는 방식을 개발했다.
전사 이후 필요한 가공 단계를 줄여 최종 원형 mRNA에 불필요한 잔여 서열이나 여러 RNA가 연결된 부산물이 발생할 가능성을 낮추는 방식이다.
초기 공정 평가에서는 장쇄 RNA 전구체 생산량이 동일 조건의 비교 mRNA보다 질량 기준 약 30% 높았다. RNA의 길이와 무결성을 분석한 결과에서도 목표 길이의 전구체가 주요 성분으로 확인됐다.
원형화 직후 음이온교환 고성능액체크로마토그래피(HPLC)로 분석한 결과 원형 mRNA 비율은 최대 약 72%였다. 이후 선형 RNA를 선택적으로 제거하는 RNase R 처리를 거친 뒤에는 별도의 크로마토그래피 정제 전 단계에서 원형 mRNA 순도가 약 94%까지 올라갔다. 투입한 전구체 RNA 대비 공정 회수율은 약 34%를 기록했다.
올릭스는 공개된 유사한 킬로베이스급 원형 mRNA 연구와 비교하면 초기 공정 단계에서 순도와 회수율을 함께 확보했다는 점에 의미가 있다고 설명했다. 다만 연구마다 공정과 분석 조건이 달라 단순 수치 비교에는 한계가 있다.
세포 실험에서는 원형 mRNA의 단백질 발현이 비교 mRNA보다 오래 지속되는 양상이 나타났다. 두 mRNA를 같은 몰(mol) 농도로 세포에 투입한 뒤 최대 6일간 단백질 발현을 추적한 결과 원형 mRNA의 발현 신호가 더 완만하게 감소했다. 특정 핵산 변형을 적용한 원형 mRNA에서는 누적 단백질 발현량도 비교 mRNA보다 높게 나타났다.
회사는 장쇄 RNA 전구체 생산부터 원형화, 선형 RNA 제거, 세포 내 단백질 발현까지 원형 mRNA 개발의 주요 단계를 초기 수준에서 확인한 것으로 보고 있다.
올릭스US는 앞으로 원형 mRNA 정제 공정을 고도화하고 동물실험을 통해 단백질 발현 지속성, 체내 분포, 면역반응과 안전성을 평가할 계획이다. 이후 질환 모델에서 효능을 확인해 암백신과 치료용 단백질 등으로 적용 범위를 넓힌다는 전략이다.