존스홉킨스 의과대학 연구팀은 최근 Nature Nanotechnology에 생쥐 자궁내막에 치료용 메신저 RNA(mRNA)를 표적 전달해 배아 착상을 크게 개선한 최초의 연구를 발표했습니다. 이는 일부 자궁내막성 난임에 대한 새로운 접근법의 가능성을 제시합니다.
존스홉킨스 나노의학센터와 윌머 안과연구소는 mRNA를 자궁내막에 안전하고 조절 가능하게 전달하는 변형 지질나노입자(LNP) 시스템을 개발했습니다. 자궁내막 이상은 여성 난임에 기여하며, IVF 같은 보조생식술(ART)을 시행해도 배아가 착상하지 못할 수 있습니다.
연구 책임자 Laura Ensign 박사는 ART로도 임신하지 못하는 환자를 위한 FDA 승인 효과적 치료제가 현재 없다고 말했습니다. “이번 연구는 완전히 새로운 치료 표준을 탐색하는 토대가 됩니다.”
mRNA 치료는 핵 DNA를 바꾸지 않고 세포에 특정 단백질을 만들라는 지시를 제공합니다. 암 연구와 COVID-19 mRNA 백신에 널리 사용되지만 쉽게 분해되거나 빠르게 제거되고 전신 독성을 일으킬 수 있어 국소적·효율적 전달이 과제입니다.
치료 물질은 자궁내막을 두껍게 하고 배아 부착을 개선하는 것으로 여겨지는 과립구-대식세포 집락자극인자(GM-CSF)를 암호화했습니다. 재조합 GM-CSF는 대량 생산할 수 있지만 짧은 반감기와 표적 외 분포가 임상적 가능성을 제한합니다.
기존 mRNA-LNP는 자궁 내 투여 후 간과 비장으로 퍼져 표적 외 독성을 일으켰습니다. 연구팀은 LNP 표면에 RGD(아르기닌-글리신-아스파르트산) 펩타이드를 추가했습니다. RGD는 착상 창(WOI)에 자궁내막에서 많이 발현되는 인테그린 수용체에 결합해 표적화를 높입니다.
WOI 동안 자궁 내 주입한 RGD 변형 mRNA-LNP는 생쥐 자궁내막에서 최소 24시간 GM-CSF 발현을 유지했습니다. 8시간 시점의 수치는 재조합 단백질 직접 주입보다 거의 세 배 높았습니다. 혈중 GM-CSF는 mRNA-LNP군에서 60배 낮아 전신 노출과 장기 독성 가능성이 크게 줄었습니다.
사람 자궁내막 손상 불임 생쥐 모델에서 치료하지 않은 생쥐는 평균 착상 부위가 67%개 적었습니다. 표적 mRNA-LNP 치료는 착상을 건강 대조군 수준으로 회복시켰고 자궁이나 주요 장기에서 뚜렷한 독성은 없었습니다.
사람의 월경 주기는 생쥐와 다르지만 Ensign 교수는 포유류 전반에서 착상 창이 매우 보존되어 있어 임상 전환 가능성이 있다고 설명했습니다.
연구팀은 생식 결과 개선을 위해 추가 사이토카인, 성장인자 및 다른 분자를 이 플랫폼에서 시험할 계획입니다. 자궁내막증, 자궁내막암 등 연구에도 활용될 수 있습니다.
연구는 미국 국립보건원(NIH) 등의 지원을 받았습니다. 저자들은 존스홉킨스대학교가 mRNA-LNP 기술 특허를 출원했으며 다른 이해충돌은 없다고 밝혔습니다.
뉴스 | mRNA 치료가 자궁내막 손상에 희망을 줄 수 있을까?
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존스홉킨스 의과대학 연구팀은 최근 Nature Nanotechnology에 생쥐 자궁내막에 치료용 메신저 RNA(mRNA)를 표적 전달해 배아 착상을 크게 개선한 최초의 연구를 발표했습니다. 이는 일부 자궁내막성 난임에 대한 새로운 접근법의 가능성을 제시합니다.
존스홉킨스 나노의학센터와 윌머 안과연구소는 mRNA를 자궁내막에 안전하고 조절 가능하게 전달하는 변형 지질나노입자(LNP) 시스템을 개발했습니다. 자궁내막 이상은 여성 난임에 기여하며, IVF 같은 보조생식술(ART)을 시행해도 배아가 착상하지 못할 수 있습니다.
연구 책임자 Laura Ensign 박사는 ART로도 임신하지 못하는 환자를 위한 FDA 승인 효과적 치료제가 현재 없다고 말했습니다. “이번 연구는 완전히 새로운 치료 표준을 탐색하는 토대가 됩니다.”
mRNA 치료는 핵 DNA를 바꾸지 않고 세포에 특정 단백질을 만들라는 지시를 제공합니다. 암 연구와 COVID-19 mRNA 백신에 널리 사용되지만 쉽게 분해되거나 빠르게 제거되고 전신 독성을 일으킬 수 있어 국소적·효율적 전달이 과제입니다.
치료 물질은 자궁내막을 두껍게 하고 배아 부착을 개선하는 것으로 여겨지는 과립구-대식세포 집락자극인자(GM-CSF)를 암호화했습니다. 재조합 GM-CSF는 대량 생산할 수 있지만 짧은 반감기와 표적 외 분포가 임상적 가능성을 제한합니다.
기존 mRNA-LNP는 자궁 내 투여 후 간과 비장으로 퍼져 표적 외 독성을 일으켰습니다. 연구팀은 LNP 표면에 RGD(아르기닌-글리신-아스파르트산) 펩타이드를 추가했습니다. RGD는 착상 창(WOI)에 자궁내막에서 많이 발현되는 인테그린 수용체에 결합해 표적화를 높입니다.
WOI 동안 자궁 내 주입한 RGD 변형 mRNA-LNP는 생쥐 자궁내막에서 최소 24시간 GM-CSF 발현을 유지했습니다. 8시간 시점의 수치는 재조합 단백질 직접 주입보다 거의 세 배 높았습니다. 혈중 GM-CSF는 mRNA-LNP군에서 60배 낮아 전신 노출과 장기 독성 가능성이 크게 줄었습니다.
사람 자궁내막 손상 불임 생쥐 모델에서 치료하지 않은 생쥐는 평균 착상 부위가 67%개 적었습니다. 표적 mRNA-LNP 치료는 착상을 건강 대조군 수준으로 회복시켰고 자궁이나 주요 장기에서 뚜렷한 독성은 없었습니다.
사람의 월경 주기는 생쥐와 다르지만 Ensign 교수는 포유류 전반에서 착상 창이 매우 보존되어 있어 임상 전환 가능성이 있다고 설명했습니다.
연구팀은 생식 결과 개선을 위해 추가 사이토카인, 성장인자 및 다른 분자를 이 플랫폼에서 시험할 계획입니다. 자궁내막증, 자궁내막암 등 연구에도 활용될 수 있습니다.
연구는 미국 국립보건원(NIH) 등의 지원을 받았습니다. 저자들은 존스홉킨스대학교가 mRNA-LNP 기술 특허를 출원했으며 다른 이해충돌은 없다고 밝혔습니다.
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