KPI뉴스 - 포스텍 연구팀, 핵산 스스로 세포막 통과하는 '조절가능한 양친매성 핵산' 개발

  • 흐림장흥23.2℃
  • 맑음광주25.2℃
  • 맑음영천24.2℃
  • 구름많음전주24.6℃
  • 맑음보은23.3℃
  • 구름많음울산24.6℃
  • 흐림완도23.3℃
  • 맑음충주24.9℃
  • 맑음인제19.5℃
  • 구름많음순창군23.8℃
  • 맑음영주22.5℃
  • 구름많음북창원23.9℃
  • 맑음의성24.9℃
  • 맑음청주25.9℃
  • 흐림여수22.3℃
  • 구름많음산청21.5℃
  • 구름많음제주23.9℃
  • 맑음백령도20.1℃
  • 맑음철원21.8℃
  • 흐림고흥23.8℃
  • 맑음부여23.3℃
  • 맑음금산23.3℃
  • 맑음대전26.0℃
  • 맑음대관령18.7℃
  • 맑음강화23.2℃
  • 비서귀포23.5℃
  • 흐림창원23.1℃
  • 맑음천안24.5℃
  • 맑음홍성25.7℃
  • 맑음포항23.9℃
  • 흐림통영23.7℃
  • 맑음문경23.7℃
  • 맑음영월22.5℃
  • 맑음수원24.7℃
  • 맑음구미25.2℃
  • 구름많음장수22.7℃
  • 흐림광양시23.2℃
  • 맑음상주23.8℃
  • 구름많음목포24.7℃
  • 맑음세종25.3℃
  • 맑음보령27.0℃
  • 맑음강릉23.6℃
  • 맑음청송군24.1℃
  • 구름많음순천22.8℃
  • 맑음임실24.6℃
  • 맑음서산25.8℃
  • 구름많음거창22.6℃
  • 흐림해남23.8℃
  • 맑음영광군24.5℃
  • 맑음이천23.1℃
  • 구름많음홍천19.4℃
  • 흐림진도군23.9℃
  • 맑음양평21.9℃
  • 맑음고창군25.4℃
  • 맑음원주22.1℃
  • 흐림남해22.0℃
  • 맑음정선군19.7℃
  • 맑음동해23.0℃
  • 구름많음부안24.1℃
  • 맑음춘천20.3℃
  • 맑음속초21.9℃
  • 구름많음북부산24.0℃
  • 맑음동두천23.6℃
  • 맑음서청주24.8℃
  • 흐림진주21.0℃
  • 구름많음의령군21.6℃
  • 구름많음군산23.7℃
  • 구름많음함양군24.1℃
  • 구름많음정읍25.6℃
  • 맑음울진24.9℃
  • 맑음봉화21.8℃
  • 구름많음남원24.5℃
  • 맑음태백18.9℃
  • 맑음고창26.3℃
  • 맑음제천23.1℃
  • 맑음서울23.8℃
  • 맑음영덕23.3℃
  • 맑음인천25.9℃
  • 흐림거제23.3℃
  • 구름많음합천22.8℃
  • 구름많음북춘천20.3℃
  • 맑음북강릉22.8℃
  • 구름많음추풍령22.2℃
  • 구름많음대구24.7℃
  • 맑음경주시24.2℃
  • 구름많음성산24.4℃
  • 흐림고산22.9℃
  • 구름많음김해시24.8℃
  • 구름많음부산24.1℃
  • 맑음안동23.7℃
  • 흐림보성군23.2℃
  • 맑음울릉도22.8℃
  • 맑음파주22.7℃
  • 구름많음양산시25.4℃
  • 구름많음밀양24.0℃
  • 구름많음흑산도23.0℃
  • 흐림강진군23.4℃

포스텍 연구팀, 핵산 스스로 세포막 통과하는 '조절가능한 양친매성 핵산' 개발

장영태 기자 Google구글에서 선호하는 출처로 추가
기사승인 : 2026-08-20 09:04:57
별도의 운반체 없이 핵산 스스로 세포막 통과하는 기술
연구팀, 핵산에 양친매성 조절해 세포 전달 특성 설계…'양친매성도' 지표 제안

포스텍 연구팀이 별도의 운반체 없이 핵산이 스스로 세포막을 통과할 수 있는 '조절가능한 양친매성 핵산(TuNA)'을 개발했다.

 

▲ 포스텍 신소재공학과 오승수 교수, 포스텍 신소재공학과 유혜빈 박사, 포스텍 에바 피에트라시악 박사. [포스텍 제공]

 

포스텍은 신소재공학과 오승수 교수, 유혜빈 박사, 에바 피에트라시악 박사 연구팀이 별도의 운반체 없이 핵산이 스스로 세포 안으로 들어갈 수 있는 방법을 찾아냈다고 20일 밝혔다.

 

이번 연구 성과는 국제학술지 'Chemical Engineering Journal' 온라인판에 게재됐다.

 

세포를 둘러싼 세포막은 기름 성분으로 이뤄져 있어 물에 잘 녹는 친수성 물질이 쉽게 통과하기 어렵다. 그런데 유전자 치료제로 활용되는 siRNA와 ASO 같은 핵산이 대표적인 친수성 물질이다. 아무리 좋은 치료제라도 세포막을 넘지 못하면 제 기능을 할 수 없다.

 

그동안에는 바이러스나 지질 나노입자(LNP) 같은 운반체에 핵산을 담아 세포 안으로 전달했다. 그러나 운반체는 면역반응이나 독성을 일으킬 가능성이 있고 제조 과정이 복잡한 것이 문제점이다.

 

세포 안으로 들어간 핵산이 소포체에 갇혀 제 기능을 하지 못하는 경우도 있었다.

 

연구팀은 핵산 자체가 세포막을 통과하도록 만드는 방법에 주목했다. 핵산 골격의 특정 부위인 포스포로티오에이트에 기름을 좋아하는 소수성 사슬을 선택적으로 붙여 물과 기름 모두에 친화적인 '조절가능한 양친매성 핵산(TuNA)'을 개발했다.

 

핵산 말단에 소수성 물질을 연결하는 기존 방식과 달리 이 기술은 핵산 골격이 원하는 위치에 다양한 길이의 소수성 알킬기를 도입할 수 있어 양친매성의 크기와 분포를 정밀하게 설계할 수 있다.

 

'균형'이 핵심이었다. 연구팀은 약 90%의 높은 수율로 TuNA를 합성한 뒤 인공 지질막을 이용해 세포막과의 상호작용을 확인했다. 그 결과 소수성이 적절하면 핵산이 막을 스스로 통과했지만 지나치게 강하면 오히려 막에 달라붙어 이동하지 못했다.

 

연구팀은 물과 기름 어느 한쪽에 치우치지 않는 성질의 균형이 세포막 투과성을 결정하는 핵심 요소임을 확인했다. 이 균형을 수치로 나타내는 '양친매성도'​라는 지표도 제안했다.

 

연구팀은 실제 살아있는 세포에서도 효과를 확인했다. TuNA는 15분 이내에 대부분 세포로 빠르게 들어갔고 핵산 길이에 따라 세포질이나 핵 주변 등 서로 다른 위치에 전달됐다.

 

특히 소포체에 갇히지 않고 필요한 위치까지 전달되는 것도 확인했다. 나아가 녹색 형광 단백질(GFP)을 만드는 유전자를 표적으로 하는 siRNA에 TuNA 기술을 적용하자 별도의 운반체 없이 세포 안으로 전달된 siRNA가 표적 유전자의 발현까지 효과적으로 억제했다.

 

오승수 교수는 "핵산의 양친매성을 정밀하게 조절하면 세포투과성 펩타이드처럼 세포를 스스로 통과하는 '세포투과성 핵산'을 설계할 수 있다는 개념을 제시했다"고 밝혔다.

 

유혜빈 박사는 "핵산 길이와 양친매성을 조절해 세포질이나 핵 주변부 등 원하는 위치로 전달 특성을 설계할 수 있어 기능성 핵산으로 확장될 가능성이 크다"고 덧붙였다.

 

KPI뉴스 / 장영태 기자 3678jyt@kpinews.kr

 

[저작권자ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]