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
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.
- 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
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.
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.
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
사람 폐에서의 전달 효율 및 폐 세포 유형별 발현 특이성 검증
반복 흡입 투여에 따른 장기 독성, 면역반응 및 안전성 평가
GMP 제조공정 확립, 배치 간 재현성 및 제형 보관 안정성 확보
적응증별 임상 유효성과 핵산·내부 탑재 약물 병용 투여의 치료 효과 검증
기술 이전 형태·도입 과정
도입은 이렇게 진행됩니다.
검토 미팅
귀사 상황·데이터 구조 기준으로 적합성을 논의합니다. 자료 검토만으로 끝나도 됩니다.
PoC 공동 검증
연구팀 동행 하에 귀사 데이터 기준 재학습·성능을 확인합니다.
라이센싱 계약
PoC 결과를 기반으로 희망 형태(실시권·공동연구 등)를 협의합니다.
기술지도·후속
도입 초기 기술지도, 필요 시 후속 공동연구·정부과제 연계까지 진행합니다.
특허 정보
핵산 분자의 흡입 전달용 지질 나노복합체
10-2024-0091486 (2024.07.11)
1020250157196 (2025.11.04)
미등록 (심사 중)
박지호 (한국과학기술원), 장민철 (한국과학기술원)
한국과학기술원