코로나19 mRNA 백신 개발에 따라 mRNA에 대한 관심이 커진 가운데 난치성 질환 및 맞춤형 혁신 의약품 개발의 가능성을 가진 miRNA(마이크로 RNA)에 대한 연구 또한 주목받고 있다.

한국연구재단은 최근 '마이크로RNA를 이용한 혁신 의약품 개발'을 주제로 기초연구본부 선정 R&D 이슈 연구동향을 분석했다.

miRNA는 질병 유발 표적 단백질을 선택적으로 저해해 세포의 기능을 회복시켜주는 미래 유망한 맞춤형 유전자 치료제로 개발될 가능성이 크다.

현재 miRNA 기술을 응용해 망막염, 고콜레스테롤혈증, 아밀로이드증, 급성 간성 포르피린 증에 대한 치료제가 FDA 승인을 받았으며, 항암치료제 및 C형 간염 바이러스 등을 대상으로 다양한 질환에 대한 임상 시험 진행 중이다.

miRNA는 기존 RNA와는 기능이 크게 다르며 mRNA(메신저 RNA) 등과 결합해 유전자들이 정상적으로 작동하도록 조절(RNA 간섭, interference)함으로써 변이 단백질의 발현을 통제한다.

약 2000여 종의 miRNA가 존재하는 것으로 알려져 있으며 생존에 핵심적인 역할을 하는 비암호화(non-coding) RNA 분자의 부류로서 동식물 기관 형성, 생명체 탄생과 성장, 신호전달, 면역, 신경계 발달, 세포 증식, 분화, 사멸 등 생명 현상 전반에서 결정적인 작용을 한다.

또한 miRNA는 질환의 치료, 진단, 예방을 위한 차세대 기술 중 하나로 혈장, 혈액, 소변, 타액 및 기타 체액에서 검출되며 구조적으로 안정해 췌장암, 대장암, 폐암, 난소암 등의 암 외에도 당뇨병, 자궁 외 임신, 신장 손상, 간 손상, 폐결핵, 패혈증, 전신 루푸스, 전신 경화증,심근 질환, 뇌졸중 등의 진단 외에, C형 간염, COVID19 등 바이러스 질환의 진단 및 치료도 가능해 잠재적인 치료제 및 진단 바이오마커로 실용화가 가능하다.

miRNA에 대한 연구는 기초 연구뿐만 아니라 임상적 중요성 때문에 관련 논문의 출판이 지난 수년간 급증하고 있고 특히 치료제 개발이 미흡한 질환에서 치료학적 효과를 나타내는 miRNA의 발굴은 세계적으로 큰 영향력을 미칠 것으로 분석된다.

우리나라에서는 지난 2020년 고려대 연구팀은 심장비대증에서 8-옥소구아닌이라는 물질로 변형된 miRNA가 많이 발견되는 현상에 주목, 염기 서열의 특정 위치가 8-옥소구아닌으로 변형된 miRNA를 생쥐의 혈관에 주입하면 생쥐의 심근세포가 비대해지면서 심장비대증을 유도한다는 사실을 발견했다.

이 연구는 변형된 miRNA와 결합해서 그 기능을 저해하는 물질을 새롭게 개발해 생쥐 혈관에 주입, 심장비대증이 억제되는 치료 효과를 규명해 심장 질환 관련 신약 개발에 적용될 수 있다는 가능성을 제시했고 이에 Nature지에서 발표됐다.

김완욱 가톨릭 의대 교수는 "miRNA를 통한 유전자 발현조절은 우리 몸의 항상성 유지를 위해 필수적이며 근원적이고 보다 주된 메커니즘으로 인식되고 있다"며 "miRNA를 통한 유전자 치료기술은 개발이 비교적 용이하고 효과가 우수해 각종 난치성 질병의 치료법으로 떠오르고 있으며 다양한 암 질환의 진단 마커로도 활용될 전망"이라고 밝혔다.