핵산 분자의 흡입 전달용 지질 나노복합체

TRL 4
2024 출원, 등록 심사 중

치료용 유전정보인 mRNA를 지질 나노복합체 표면에 붙여 흡입 분무로 폐 깊숙이 전달하도록 설계한 기술입니다. 분무 과정과 폐의 계면활성제 환경에서도 mRNA 구조와 전달 기능을 유지하고, 내부 약물 탑재를 통해 병용 전달도 가능하게 한 폐 질환 치료용 약물전달 특허입니다.

특허 개요

본 특허는 치료용 mRNA를 폐로 흡입 전달하기 위한 PEG-비함유 지질 나노복합체(IH-iLPX)입니다. 이온화성 지질·구조 지질(DSPC)·콜레스테롤로 안정한 지질 이중막 코어 리포좀을 만들고, 표면에 mRNA를 전하 상호작용으로 결합하는 외부 mRNA 로딩 방식을 적용합니다. 분무 전단력과 폐 계면활성제 장벽에 대응하도록 설계했으며, 코어 내부에는 친수성 저분자 약물을 추가로 탑재할 수 있습니다.

  • 핵심 기능

이온화성 지질 기반 코어 리포좀을 형성한 뒤 표면에 mRNA를 복합화하여, 분무 후에도 핵산 구조와 입자 물성을 유지하며 폐 세포로 전달합니다. PEG를 포함하지 않는 표면과 DSPC 기반 지질 이중막을 통해 폐 계면활성제 환경에서의 상호작용 및 세포 내 mRNA 전달을 유도합니다.

  • 차별 강점

기존 LNP는 mRNA를 내부에 적재하고 PEG를 표면에 결합하는 방식으로 전신 투여에 주로 활용됐으나, 저혈청 폐 환경에서는 PEG 잔류와 폐 계면활성제 장벽이 세포 전달을 제한할 수 있습니다. 본 특허는 외부 mRNA 로딩과 PEG-비함유 코어 리포좀 구조를 적용해 분무 안정성, 폐 미세환경 적합성 및 흡입 후 폐 전달을 함께 겨냥합니다.

  • 활용 범위

기술·연구 측면에서는 흡입형 mRNA 전달체, 폐 표적 나노의약품, 폐 계면활성제 환경 대응 제형, 핵산·저분자 병용 전달 분야에 활용 가능하며, 낭포성 섬유증·폐섬유증·α-항트립신 결핍증·호흡기 바이러스 감염 연구로 확장할 수 있습니다. 사업 측면에서는 흡입형 유전자치료제, 호흡기 희귀질환 치료제, 폐 국소 약물전달 플랫폼, 복합성분 흡입제 개발로 확장할 수 있습니다.

연구 개발 단계

TRL 1
기초 원리
TRL 2
개념 정립
TRL 3
개념 검증
TRL 4
실험실 검증
TRL 5
유사 환경
TRL 6
시제품
TRL 7
실증
TRL 8
인증완료
TRL 9
사업화
TRL4세포 및 마우스 흡입 모델에서 분무 안정성, 폐 전달과 단기 생체적합성을 검증한 단계입니다.
현재 검증 내용

A549 세포와 C57BL/6N 마우스를 대상으로 분무 후 mRNA 전달, 폐 계면활성제 환경에서의 단백질 발현, 폐 특이 발현 및 단기 안전성을 평가했습니다. 사람 폐에서의 전달성, 반복투여 안전성, 장기 독성·면역반응, GMP 제조 재현성 및 임상 유효성은 추가 검증이 필요합니다.

검증 환경

- 세포 모델: A549 세포 기반 mRNA 전달 및 GFP 발현 평가
- 동물 모델: C57BL/6N 마우스 흡입 투여 후 폐 발현·주요 장기 분포·안전성 분석

- 비교 제형: PEG 포함 기존 LNP 및 양이온성 리포복합체(cLPX)

- 분무·분석 조건: Aeroneb Lab Nebulizer 분무, 주요 분석 24시간 후 수행

현재 성과

성능·효과
흡입 후 폐 단백질 발현26.3배

마우스 흡입 시험에서 IH-iLPX는 흡입 LNP 대비 폐 단백질 발현이 26.3배 높게 확인됐습니다. 무혈청 및 폐 계면활성제 환경에서도 세포 내 mRNA 전달과 단백질 발현을 평가해 폐 미세환경 대응 가능성을 확인했습니다.

검증·신뢰
폐 계면활성제 환경의 GFP 발현 세포93.8%

폐 계면활성제 캡슐화 조건에서 A549 세포를 대상으로 GFP mRNA 전달을 평가했습니다. IH-iLPX의 GFP 양성 세포 비율은 93.8%였으며, 기존 LNP 및 cLPX와 비교했습니다.

차별성·독창성
PEG-비함유 외부 mRNA 로딩 구조

기존 LNP의 내부 mRNA 적재 및 PEG 표면 구조와 달리, 안정한 코어 리포좀 외부에 mRNA를 전하 상호작용으로 결합하는 구조를 적용했습니다. 이온화성 지질·구조 지질·콜레스테롤 조성과 외부 로딩 방식을 결합해 분무 안정성과 폐 계면활성제 환경에서의 전달을 함께 설계한 점이 차별성입니다.

상용화까지 남은 부분

1

사람 폐에서의 전달 효율 및 폐 세포 유형별 발현 특이성 검증

2

반복 흡입 투여에 따른 장기 독성, 면역반응 및 안전성 평가

3

GMP 제조공정 확립, 배치 간 재현성 및 제형 보관 안정성 확보

4

적응증별 임상 유효성과 핵산·내부 탑재 약물 병용 투여의 치료 효과 검증

기술 이전 형태·도입 과정

기술양도
전용실시권
통상실시권
공동 과제 수행
기술지도·자문

도입은 이렇게 진행됩니다.

1

검토 미팅

귀사 상황·데이터 구조 기준으로 적합성을 논의합니다. 자료 검토만으로 끝나도 됩니다.

2

PoC 공동 검증

연구팀 동행 하에 귀사 데이터 기준 재학습·성능을 확인합니다.

3

라이센싱 계약

PoC 결과를 기반으로 희망 형태(실시권·공동연구 등)를 협의합니다.

4

기술지도·후속

도입 초기 기술지도, 필요 시 후속 공동연구·정부과제 연계까지 진행합니다.

특허 정보

발명의 명칭(KR)

핵산 분자의 흡입 전달용 지질 나노복합체

출원번호

10-2024-0091486 (2024.07.11)

공개번호

1020250157196 (2025.11.04)

등록번호

미등록 (심사 중)

발명자

박지호 (한국과학기술원), 장민철 (한국과학기술원)

출원인

한국과학기술원

문의

담당자이준구
이메일jg.lee@rndcircle.io
연락처010-8978-6417