노벨생리의학상이 주목한 mRNA 기술...암 극복도 넘본다

코로나19 백신 개발 영향 인정...암 분야로 기술 확대 적용 눈길

mRNA의 활용 가능성이 코로나19 등 호흡기 감염병을 넘어 암 영역까지 확대되고 있다.  

올해 노벨생리의학상은 카탈린 카리코 바이오엔테크(BioNTEC) 수석부사장과 드류 바이스만 미국 펜실베니아대 의대 교수에게 수여됐다. 코로나19 팬데믹 상황에서 mRNA 기술로 단기간 내 백신을 개발해 내는데 지대한 영향을 미친 점이 인정된 것이다.

배성만 서울아산병원 감염내과 교수에 따르면, 전령 RNA(messenger RNA, mRNA)는 DNA로부터 전사(transcription)과정을 거쳐 생산된다. 세포질 안의 리보솜에 유전 정보를 전달함으로써 단백질이 생산되는데, 임상적으로 필요한 단백질의 유전정보로 코딩된 mRNA가 인체의 세포 내로 들어가면 원하는 단백질이 생성될 수 있다.

문제는 mRNA가 매우 불안정한 물질이라는 점이다. 동시에 강한 선천면역반응을 불러일으킨다는 점에서 임상적 응용에 제약이 있었다. 이를 카탈린 카티코과 드류 바이스만 연구팀은 변형된 뉴클레오사이드(nucleoside)를 활용해 mRNA를 합성, 선천면역반응을 회피하고 안정성이 증가하는 기술을 처음으로 고안해낸 것이다.

배 교수는 이번 노벨의학상과 관련해 “코로나19 팬데믹 상황에서 mRNA백신이 신속하게 개발된 것은 mRNA 변형 기술의 응용이 결정적인 역할을 한 것”이라고 해설했다.

코로나19 mRNA 백신의 특허 관계도. 사진=네이처 바이오테크놀로지 ‘코로나19 mRNA 백신 특허 관계도 분석’(A network analysis of COVID-19 mRNA vaccine patents

이번 노벨의학상 수여보다 더 주목받는 사실은 mRNA 기술의 적용 영역이 확대되고 있다는 점이다. 

이미 모더나는 미국 머크(MSD)와 함께 흑색종 환자를 대상으로 mRNA 기반 새 치료제를 임상시험 중으로, 모더나는 암재발 위험을 44% 낮췄다고 보고해 학계를 놀라게 했다. 특히 흑색종에 효능이 좋은 키트루다에 비해 추가로 효능을 더한 점이 더욱 주목을 받았다. 해당 연구는 현재 임상시험 3상 진행 중이다.

뿐만 아니다. 바이오앤텍은 로슈와 손잡고 난치암의 대표격인 췌장암 백신 연구를 진행한 바 있다. 임상시험 결과, 16명의 환자 중 T세포면역반응이 일어난 환자에서 일어나지 않은 환자에 비하여 재발이 훨씬 적다는 사실이 입증됐다.

국내에서도 관련 연구가 한창이다.

이세훈 삼성서울병원 혈액종양내과 교수는 최정균 KAIST 교수와 함께  올해 네이처 제네틱스에 항암백신 개발의 난제로 꼽히는 면역 반응성이 있는 신생항원을 예측하는 딥러닝 모델을 구축하고, 항암 반응성을 규명했다.

이 기술은 면역세포인 T세포가 암세포를 알아보고 공격하도록 제역할을 할 수 있는 항원을 골라낼 수 있도록 했다. 즉, mRNA백신이 암세포를 타겟할 수 있도록 길을 닦은 것.

이세훈 삼성서울병원 혈액종양내과 교수는 “미국 등 주요 선진국에서는 mRNA를 활용한 암백신 개발에 뛰어들 것”이라며 “향후 암 치료의 패러다임도 바뀔 수 있다”고 조심스럽게 전망했다. 

이미 우리가 코로나19 당시 경험했던 것 처럼, 백신은 몸의 면역체계를 작동시키는데, 암에도 이를 적용할 수 있으면 재발을 막을 뿐 아니라 나아가 암을 예방하는 단계에도 이를 수 있기 때문이다.