가교 결합 전략, mRNA 지질 나노입자 안정성과 전달 효율 높인다
연구진이 mRNA 지질 나노입자(LNP) 조립 후 가교 결합을 적용해 구조적 안정성과 엔도좀 탈출 효율을 향상시키는 접근법을 제시했다. 가교 결합 LNP는 보관 및 동결건조 조건에서의 완전성이 높고 in vitro·in vivo 성능이 개선돼 RNA 치료제와 백신 전달 응용을 넓힐 잠재력이 있다.
지질 나노입자(LNP)는 RNA 치료제와 mRNA 백신의 효과적인 전달을 가능하게 했다. 그러나 더 광범위한 적용은 충분하지 않은 안정성과 엔도좀 탈출 효율(endosomal escape efficiency)의 한계로 제약을 받아왔다. 연구진은 이제 mRNA LNP의 구조적·기능적 안정성을 강화하는, 손쉽게 도입 가능한 조립 후(post-assembly) 가교 결합 접근법을 제시했다.
연구팀은 일련의 cholesterol 유도체와 가교 결합 방법을 활용해, mRNA LNP 조립 이후 지질 성분 사이에 가교 결합을 유도함으로써 가교 결합 LNP(cLNP)를 형성했다. 연구진은 가교 결합 매개변수를 체계적으로 평가했으며, cLNP의 물리적 안정성과 형질도입 효율(transfection efficiency)을 모두 향상시키는 최적 조건을 규명했다.
이번 결과는 cLNP가 보관 및 동결건조(lyophilization) 조건에서 구조적 완전성이 개선되고, 세포외 안정성과 엔도좀 탈출 효율이 증가해 in vitro 및 in vivo 모두에서 mRNA LNP의 성능이 향상됨을 보여준다. 이러한 가교 결합 전략은 더 견고한 제형을 가능하게 하며, 유전자 치료와 백신 전달을 위한 LNP 기반 치료의 적용 범위를 확장한다.
이번 연구는 안정성과 전달 효율이 강화된 차세대 LNP 개발의 토대를 마련해 RNA 치료제와 백신의 영향력을 확대한다. 본 연구 결과를 뒷받침하는 데이터는 논문 본문(Article)과 보충 정보(Supplementary Information)에서 확인할 수 있다.