mRNA 백신 개발을 위한 기초연구로 2023년 노벨상을 받은 커리코와 와이스만 두 사람의 연구와 그 응용 성과에 대해 조사하시오.


- 목 차 -

I. 서 론

II. 본 론
1. 커리코와 와이스만
2. 두 사람의 연구와 그 응용 성과

III. 결 론

참고문헌


** 함께 제공되는 참고자료 한글파일 **
1. 커리코와 와이스만 두 사람의 연구 내용.hwp
2. 커리코와 와이스만 두 사람의 응용 성과.hwp

I. 서 론

백신이란 신체를 항원에 노출시켜 면역반응을 유발하는 것을 말한다. 코로나19에 대응하기 위한 백신은 전세계적으로 개발 중에 있거나 개발된 백신의 유형은 불활성화 백신, 바이러스 벡터 백신, mRNA 백신, 재조합백신 등이 있다. mRNA 백신은 병원체의 유전정보인 mRNA를 전달하여, 면역세포가 mRNA를 통해 만들어진 항원을 인지하면, 항체를 생성해 면역력을 얻는다. 타겟 바이러스의 유전체 서열만 안다면 어떠한 변이 또는 신종 병원체가 등장해도 빠르게 백신을 설계, 생산할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나, mRNA의 상용화를 위해 ① mRNA의 이상 면역반응으로 인한 부작용과 ② mRNA의 낮은 전달효율 문제를 극복해야 한다. 2023년 노벨 생리의학상 수상자인 카탈린 카리코, 드루 와이즈만은 mRNA의 구성요소인 염기의 변형, 즉, 슈도 우리딘의 사용을 통해 면역 반응을 감소시킬 수 있음을 밝혀 문제를 해결하였다.
이 레포트는 mRNA 백신 개발을 위한 기초연구로 2023년 노벨상을 받은 커리코와 와이스만 두 사람의 연구와 그 응용 성과에 대해 조사하였다.


II. 본 론

1. 커리코와 와이스만

헝가리계 미국인 생화학자 커털린 커리코 박사와 미국 의사이자 과학자인 드루 와이스먼 교수가 2023년 노벨 생리의학상 수상자로 선정되었다. 코로나19 백신 생산에 이용된 메신저리보핵산(mRNA)’을 이용한 백신 기술을 개발한 성과를 인정받은 것이다 포춘코리아, “나는 교수조차 아니었다”…mRNA 백신 주역의 고독했던 40년, 2023, 10, 3.
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커리코는 헝가리 시골마을에서 수도와 TV, 냉장고도 없는 가난한 푸줏간집 딸로 태어났다. 대학원 때 RNA 연구를 시작한 커리코는 학계에 mRNA 관심이 커지자 미국행을 결심했다. 암시장에서 차를 판 ‘종잣돈’ 900파운드(약 148만원)를 곰 인형 배 속에 집어넣은 채 미 필라델피아로 건너갔다. 당시 공산국가였던 헝가리는 100달러까지만 국외 반출을 허용했기에 곰 인형 안에 돈을 숨겨야 했다. 커리코는 1989년 미국 펜실베이니아대 교수로 임용돼 2013년까지 재직했다. 그 뒤 독일 기업 바이오엔테크로 옮겼다. mRNA를 기반으로 한 유전자 치료 요법과 관련된 과제에서 탈락한 이후 모든 과제 수주에서 실패했고 1995년에는 펜실베이니아대 정규 교수 임용에도 실패했다. 그럼에도 그녀는 대학에 남아서 계속 연구를 수행했다.
와이스먼은 미국 출생으로 1997년 펜실베이니아대로 자리를 옮겨 교수로 재직 중이다. 같은 대학에 몸담은 와이스먼 교수와 커리코의 만남은 연구에 전환점이 됐다. 드루 와이스먼은 RNA 생물학 분야의 연구 성과로 가장 유명한 미국의 의사이자 과학자이다. 1997년 와이스먼은 RNA와 선천 면역계 생물학을 연구하기 위해 펜실베이니아 대학교로 옮겨 연구실 생활을 시작했다. 그는 현재 대학 백신 연구의 Roberts 가족 교수이다. 와이스먼은 연구는 효과적인 mRNA 백신의 개발에 큰 도움이 되었으며, 그 중 가장 잘 알려진 성과로는 바이온텍/화이자와 모더나가 생산한 코로나19 백신이다. 와이스먼은 펜실베이니아 대학교의 페레먼 의과대학의 의학 교수이다. 연구 동료인 커털린 커리코는 권위 있는 래스커-드베이키 임상 의학 연구상을 포함하여 수많은 상을 받았다.
커리코와 와이스만는 서로의 아이디어를 나누며 mRNA를 유전자 발현체로 활용하기 위한 연구를 함께하게 됐다. 생명공학 및 의학 분야 논문 검색 사이트인 PubMed에 두 사람의 이름을 검색하면 2002년부터 지금까지 33편의 논문을 볼 수 있다. 카리코와 와이스먼은 지난 2021년 ‘노벨상 등용문’인 래스커상을 받았다. 래스커상은 미국 자선사업가가 설립한 앨버트앤드메리래스커 재단에서 의학 연구를 장려하기 위해 1945년 만든 상이다. 두 사람은 같은 해 8월 올버니의료센터상을 비롯해 실리콘밸리의 노벨상으로 불리는 ‘2022 브레이크스루상’도 받았다.


2. 두 사람의 연구와 그 응용 성과

1) 두 사람의 연구
초창기 핵산 백신 연구는 DNA 위주였다. 이 당시만 해도 RNA를 제작하는 것은 DNA보다 더 비쌌고 아무 전달체 없이 인체에 주입한 RNA는 리보뉴클레아제(Rnase)라는 효소에 의해 빠르게 분해돼 쉽게 파괴되기 때문에 다루기가 까다로웠다. RNA는 염증반응 역시 과도하게 유도했다. 이러한 이유로 당시 과학자들은 핵산 백신을 개발하는 시스템으로 DNA 발현 플랫폼에 주목했다. DNA 백신의 발목을 잡은 건 효율 문제였다. DNA를 인체의 세포막과 핵막을 투과해 핵 안에 넣어 mRNA를 합성하고 mRNA가 다시 세포질로 빠져나와 단백질을 만들어야 하기 때문에 효율이 매우 낮았다.
mRNA는 세포에 들어 있는 DNA의 유전 정보를 세포질 안의 리보솜에 전달하는 RNA를 일컫는다. mRNA를 이용한 백신의 가장 큰 특징은 기존 백신과 달리 바이러스를 직접 쓰지 않는다는 점이다. mRNA만 쏙 뽑아 백신을 만들면 백신 개발 속도를 크게 끌어올릴 수 있다. 다만 mRNA는 불안정해서 인간의 몸속에서 특정한 효능을 안정적으로 발휘시키기 위한 정확한 방법을 과학계는 몰랐다. 이렇게 만든 mRNA 백신은 몸에 염증 반응까지 일으켰다.


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