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우주 왕복선에서 영감을 얻은 체중 감량 솔루션: 새로운 mRNA 전달 혁신

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월 01, 2024

(나노 워크 뉴스) 우주왕복선 설계에서 영감을 받아 Penn Engineering 연구진은 Pfizer-BioNTech 및 Moderna 코로나19 백신을 포함한 mRNA 치료를 위한 혁신적인 전달 수단인 지질 나노입자(LNP)의 핵심 구성 요소를 합성하는 새로운 방법을 발명했습니다. 의약 목적으로 세포에 mRNA를 전달하는 효능을 높이는 동시에 LNP를 제조합니다. 한 논문에서는 자연 통신 ("mRNA 치료제 및 유전자 편집자의 전신 전달을 위한 분해성 분지형 리피도이드의 현장 조합 합성"), 생명공학과 부교수인 Michael J. Mitchell은 의약 페이로드를 보호하고 전달하는 데 도움이 되는 LNP의 주요 화학 구성 요소인 이온화 가능한 리피도이드를 합성하는 새로운 방법을 설명합니다. 이 논문에서 Mitchell과 그의 공동 저자는 비만 치료를 위한 mRNA 약물 전달과 유전 질환 치료를 위한 유전자 편집 도구를 테스트했습니다. 지질 나노 입자 부스터 로켓을 사용하여 대기권을 돌파하는 우주 왕복선과 마찬가지로, 새로운 분자가 장착된 지질 나노 입자(LNP)는 약용 탑재량을 보다 성공적으로 전달합니다. (Love Employee via Getty Images) 이전 실험에서는 분기된 꼬리를 가진 리피도이드가 mRNA를 세포에 전달하는 데 더 나은 성능을 발휘하는 것으로 나타났습니다. 그러나 이러한 분자를 생성하는 방법은 시간과 비용 집약적입니다. Mitchell Lab의 박사후 과정 학생이자 논문의 공동 제1저자인 Xuexiang Han은 “우리는 이러한 리피도이드의 신속하고 비용 효율적인 합성을 위한 새로운 구성 전략을 제공합니다. 이 방법에는 세 가지 화학 물질, 즉 아민 "머리", 두 개의 알킬 에폭시드 "꼬리", 마지막으로 두 개의 아실 염화물 "분지형 꼬리"를 결합하는 작업이 포함됩니다. 완성된 리피도이드가 두 개의 부스터 로켓에 묶인 우주 왕복선과 닮은 점은 우연이 아닙니다. 대학 시절 우주 왕복선에 관한 다큐멘터리에서 우주 왕복선이 궤도에 진입할 수 있게 해주는 고체 로켓 부스터의 설계에 깊은 인상을 받은 Han씨는 회상합니다. Han은 “나는 mRNA 전달을 촉진하기 위해 리피도이드에 '부스터'로 두 개의 가지 꼬리를 추가할 수 있다고 생각했습니다. 실제로 가지 달린 꼬리의 추가로 인해 새로운 리피도이드가 장착된 LNP의 능력이 눈에 띄게 증가하여 표적 세포에 mRNA를 전달할 수 있었습니다. 마치 부스터를 사용하여 대기권에 더 쉽게 침투할 수 있는 로켓과 유사합니다. Mitchell은 “이러한 리피도이드를 사용하여 mRNA를 전달한 후 표적 세포에 대한 신진대사를 조절하는 호르몬의 극적인 증가를 확인했습니다. 이는 비만 치료 방법으로 고려할 때 정말 흥미로운 일입니다.”라고 말했습니다.

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