특허 개요
본 특허는 치료용 핵산을 코 안쪽 세포에 전달하기 위한 PEG-free 지질 나노복합체(IN-iLPX)입니다. 이온화성 지질, 구조 지질, 콜레스테롤 및 lysoPC로 코어 리포좀을 구성하고 핵산을 외부 표면에 복합화하며, lysoPC가 지질 이중층의 곡률을 높여 입자 소형화와 점액층 투과를 돕습니다. 또한 산성 환경에서 이온화성 지질과 엔도좀 막의 융합 에너지 장벽을 낮춰 엔도좀 탈출을 촉진함으로써 mRNA가 세포질에서 목적 단백질로 발현되도록 설계했습니다.
- 핵심 기능
이온화성 지질·구조 지질·콜레스테롤로 형성한 코어 리포좀에 lysoPC를 더하고, 핵산을 복합체 외부 표면에 부착해 비강에 투여합니다. 입자는 비강 점액층을 통과해 상피세포에 유입된 뒤 엔도좀 탈출을 촉진하며, 세포질로 전달된 mRNA가 목적 단백질 발현에 사용되도록 합니다.
- 차별 강점
기존 LNP는 PEG 지질을 포함하는 경우가 많아 혈청 단백질 농도가 낮은 비강 환경에서 PEG가 남아 세포 상호작용과 핵산 흡수를 저해할 수 있습니다. 본 기술은 PEG를 제외하고 lysoPC를 포함한 4성분 조성으로 분산성을 유지하면서 점액층 투과와 엔도좀 탈출을 함께 겨냥한 점이 차별점입니다.
- 활용 범위
기술·연구 측면에서는 비강 국소 유전자 치료, mRNA 전달, 비강 상피 표적화, 핵산·저분자 약물 병용 전달 분야에 활용 가능하며, 호흡기 감염성 질환 및 비강 조직 대상 치료제 연구로 확장할 수 있습니다. 사업 측면에서는 비염·축농증 치료제, 비강 투여형 mRNA 치료제 및 백신, 국소 단백질 발현 기반 의약품 개발로 확장할 수 있습니다.
연구 개발 단계
HEK293T 세포 루시퍼라제 어세이, 마우스 비강 주입, Ai14 마우스 Cre mRNA 분석 및 적혈구 용혈 어세이로 전달 성능과 세포질 전달 특성을 평가했습니다. 사람 비강 조직에서의 재현성, 반복 투여 안전성·면역원성, 장기 발현 및 독성은 아직 확인이 필요합니다.
- 세포 모델: HEK293T 세포의 루시퍼라제 발현 평가
- 동물 모델: 마우스 비강 주입 및 Ai14 마우스 Cre mRNA 분석
- 비교 제형: iLPX 및 Onpattro 제형 LNP
- 평가 조건: 산성 pH 5.4 및 중성 pH 7.4 적혈구 용혈 어세이
현재 성과
마우스 비강 주입 후 IN-iLPX는 Onpattro 제형 LNP 대비 약 62배 높은 루시퍼라제 발현 신호를 보였습니다. 발현 강도는 24h에서 최대였으며, 비강 상피세포에서의 단백질 발현도 확인됐습니다.
HEK293T 세포 발현 평가, 마우스 비강 투여, Ai14 마우스 분석, lysotracker-Cy5 mRNA 공위치 평가 및 적혈구 용혈 어세이를 수행했습니다. IN-iLPX는 iLPX보다 높은 mRNA 세포질 전달을 보였고, 중성 pH 7.4에서는 무분별한 적혈구 용혈이 관찰되지 않았습니다.
최종 IN-iLPX 조성은 DLin-MC3-DMA:DSPC:콜레스테롤:16:0 lysoPC의 몰비 50:10:30:10으로 제시됐습니다. PEG를 배제하고 lysoPC를 포함해 비강 환경에서의 세포 상호작용 저해를 줄이며, 점액층 투과와 엔도좀 탈출을 함께 촉진하도록 설계한 점이 기존 LNP와 구별됩니다.
상용화까지 남은 부분
사람 비강 조직에서의 전달 효율과 발현 재현성 검증
반복 비강 투여 시 안전성, 면역원성, 장기 발현 및 독성 평가
GMP 제조 공정, 제형 안정성 및 품질관리 기준 확보
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 비강 전달용 지질 나노복합체
10-2025-0004574 (2025.01.13)
1020260113345 (2026.07.21)
미등록 (심사 중)
박지호, 장민철, 염경환
한국과학기술원