2023년 노벨 생리의학상 수상자는 mRNA 기술의 개발에 기여한, 카탈린 카리코(Katalin Kariko) 바이오엔텍 수석부사장과 드류 바이스만(Drew Weissman) 미국 펜실베니아대학교 의과대학 교수가 영예를 안았다.

전령 RNA(messenger RNA, mRNA)에 대해 꾸준히 이어온 연구 성과들을 인정받은 결과다.

특히, 이들의 연구가 화이자/바이오엔텍, 모더나의 mRNA 기반 코로나19 백신 개발에 큰 영향을 미쳤다는 점이 높게 평가받은 것으로 분석된다.

전령RNA는 DNA로부터 전사(transcription)과정을 거쳐 생산되어, 세포질 안의 리보솜에 유전 정보를 전달함으로써 단백질이 생산된다. 따라서 임상적으로 필요한 단백질의 유전정보로 코딩된 mRNA가 인체의 세포 내로 들어가면 원하는 단백질이 생성될 수 있다.

문제는 mRNA가 매우 불안정한 물질인 동시에, 의도치 않게 강한 선천면역반응을 불러일으킨다는 점에서 임상적 응용에 제약이 있었는데, 카탈린 카티코과 드류 바이스만 연구팀은 변형된 뉴클레오사이드(nucleoside)를 이용해서 mRNA를 합성하여 선천면역반응을 회피하고, 안정성이 증가하는 기술을 처음으로 고안해냈다.

서울아산병원 감염내과 배성만 교수는 코로나19 팬데믹 상황에서 mRNA백신이 신속하게 개발된 것은 이러한 mRNA 변형 기술의 응용이 결정적인 역할을 한 것으로 평가된다고 밝혔다.

mRNA 기술 암으로 영역 확대

mRNA 기술은 코로나19와 같은 신종 감염병 뿐 아니라 암 극복이란 새로운 영역으로 나아가고 있다.

mRNA 백신으로 코로나19 돌파구를 열었던 모더나는 미국 머크(MSD)와 함께 흑색종 환자를 대상으로 mRNA 기반 새 치료제를 임상시험 중에 있으며, 암 재발 위험을 44%나 낮췄다고 보고해 세계를 놀라게 했다.

흑색종에 우수한 효능을 가진 MSD의 키트루다에 비해 추가로 효능을 더했기에 더욱 주목 받았다.

최근에는 바이오엔텍은 로슈와 손잡고 대표적인 난치암인 췌장암 백신 연구 진행하였고 16명의 환자 중 T세포면역반응이 일어난 환자에서 일어나지 않은 환자에 비하여 재발이 훨씬 적음을 발표했다.

국내에서도 이와 관련한 연구가 활발하다.

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

이세훈 교수는 이러한 과정이 성공하면 암 치료의 패러다임도 바뀔 것으로 예상했다.

그는 “코로나19 때 경험처럼, 백신은 몸의 면역체계를 작동시키는데, 암에도 이를 적용할 수 있으면 재발을 막을 뿐 아니라 나아가 암을 예방하는 단계에도 이를 수 있다. 무엇보다 mRNA 암백신은 개발이 빠른 장점으로 맞춤형으로 백신을 개발하는 데 적합하다”고 말했다.

이세훈 교수는 “아직은 가야 할 길이 멀지만, 분명한 것은 이러한 흐름이 앞으로 대세가 될 것이란 점이다. 암을 치료하는 새로운 장이 우리 세대 안에 열릴 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

앞으로 암백신 상용화를 앞당길 수 있는 연구로 기대를 모으고 있다.