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신규 특이적 항암 및 항염증 siRNA 및 이의 용도

요약
본 발명은 특히 예후가 좋지 않은 삼중음성 유방암(TNBC)을 포함한 다양한 유방암 치료를 위한 혁신적인 siRNA 기술을 소개합니다. 이 기술은 특정 유전자의 mRNA를 타겟팅하여 암세포의 성장을 억제하거나 사멸시키는 원리를 이용합니다. 실험 결과, 개발된 siRNA는 일반 세포(HDF-n)에는 낮은 독성을 보이면서 삼중음성 유방암 세포주(MDA-MB-231)에 대해 강한 항암 효과를 나타냈습니다. 200 nM 농도에서 MDA-MB-231 세포의 생존율을 54.3%까지 감소시켰으며, 일반 세포의 생존율은 91%로 유지되었습니다. 이 기술은 기존 치료법의 한계를 극복하고 다양한 유방암 타입에 적용될 수 있어, 향후 유방암 치료의 새로운 표준이 될 것으로 기대되며, 나아가 염증 및 자가면역 질환 치료에도 응용될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

기본 정보

특허명: 신규 특이적 항암 및 항염증 siRNA 및 이의 용도
출원번호 : 10-2021-0086531
등록번호 : 10-2604882

상세 정보

발명의 배경과 필요성

발명의 배경

암은 비정상적인 세포 분열로 인해 종양을 형성하며, 진행되면 생명을 위협하는 악성 종양이 됨. 유방암은 여성 발병률 1위로, 호르몬 수용체에 따라 다양한 타입이 있음.
그 중 삼중음성 유방암(TNBC)은 전체 유방암의 약 20%를 차지하지만, 예후가 좋지 않아 새로운 치료법 개발이 시급함.

기술의 필요성

기존 치료법으로는 삼중음성 유방암을 효과적으로 치료할 수 없기 때문에 새로운 방법이 필요함. 유전자 치료는 특정 유전자를 목표로 하여 암세포의 성장을 억제하거나 사멸시키는 기술로, siRNA를 활용하여 이를 가능하게 함.
siRNA를 통해 특정 유전자의 발현을 억제하면 암세포의 성장을 억제하거나 사멸시킬 수 있지만, 일반 세포에도 영향을 미칠 수 있어 특이적 암세포 타겟팅이 중요한 과제임.

구현방법

기술의 원리

본 발명의 siRNA는 타겟 유전자의 mRNA를 인식하여 절단함으로써 유방암 세포의 증식과 성장을 억제함. 이 기술은 특정 유방암 세포 타입에 대해 독성이 높은 siRNA 서열을 찾는 것을 목표로 함.

구체적인 구현 방법

항암 효과를 위해 siRNA를 사용, HDF-n 세포에서의 독성을 최소화하면서 유방암 세포주(특히 삼중음성 유방암 세포주 MDA-MB-231)에서 강한 항암 효과를 나타내는 서열을 개발함.
Lipofector-Ext 등 다양한 전달체를 활용하여 siRNA를 암 세포에 전달하며, 세포 생존율을 측정하여 항암 효과를 확인함.

기술의 장점

본 발명의 siRNA는 일반 세포에는 낮은 독성을 가지며, 특정 유방암 세포주에 대해 강한 항암 효과를 나타냄. 따라서 기존 치료법이 효과적이지 않은 유방암 치료에 좋은 대안이 될 수 있음.

실험 및 결과

실험의 목적

신규 siRNA의 항암 효과와 일반 세포에 대한 독성을 평가하기 위해 다양한 유방암 세포주와 일반 세포주를 대상으로 실험을 진행함.

실험 방법 및 과정

HDF-n, SK-BR-3, MCF-7, BT-474, MDA-MB-231 세포주를 배양하고, 50, 100, 200 nM 농도의 siRNA를 처리하여 세포 생존율을 측정함.
각 세포주에 대한 siRNA 처리 결과를 Microplate spectrophotometer로 측정하고, 통계 분석을 통해 항암 효과를 확인함.

실험 결과

실험 결과 200 nM 농도의 siRNA에서 삼중음성 유방암 세포주 MDA-MB-231의 생존율이 54.3%로 크게 감소, 유의미한 항암 효과 확인됨.
일반 세포주(HDF-n)에서는 세포 생존율이 91%로 일반 세포에 미치는 독성이 낮음이 확인됨.

발명의 활용 방안

본 발명의 siRNA는 삼중음성 유방암을 포함한 다양한 유방암 타입의 치료에 직접적으로 활용될 수 있음. 기존 치료법으로 해결되지 않는 문제를 보완할 수 있는 치료제로 사용 가능함.
또한 염증 및 기타 자가면역 질환의 치료에도 응용될 수 있어, 다양한 의료 분야에서 활용될 가능성이 높음.

기대효과

삼중음성 유방암 치료에 있어 기존 치료법의 한계를 넘어서는 혁신적 치료법으로 자리잡을 수 있음. 일반 세포에 대한 낮은 독성과 특정 암세포에 대한 높은 항암 효과로 치료 효율이 높아짐.
다양한 유방암 타입에 동일하게 적용될 수 있어, 유방암 치료 전반에 걸쳐 새로운 표준 치료법으로 자리잡을 가능성이 있음.
장기적으로는 암 및 염증 질환 치료 시장에서 상당한 시장 점유율을 확보할 수 있을 것으로 기대됨.

유방암 치료제 시장 동향

시장 규모 및 전망

글로벌 유방암 치료제 시장은 2021년 약 230억 달러 규모였으며, 2030년까지 연평균 성장률(CAGR) 7.5%로 성장하여 약 410억 달러에 이를 것으로 전망된다[1].
삼중음성 유방암(TNBC) 치료제 시장은 2021년 약 3억 2,000만 달러에서 2030년 약 10억 달러 규모로 성장할 것으로 예상된다[2].

주요 동향 및 전망

유방암은 여성에게 가장 흔하게 발생하는 암으로, 새로운 치료제 개발에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다[3].
삼중음성 유방암은 예후가 좋지 않아 미충족 수요가 높은 분야이다. 이에 따라 제약사들은 삼중음성 유방암 치료제 개발에 집중하고 있다[4].
유전자 치료, 특히 siRNA를 활용한 치료제 개발이 활발히 이루어지고 있다. siRNA 치료제는 암세포 특이적 타겟팅이 가능하여 부작용을 최소화할 수 있다는 장점이 있다[5].
다양한 전달체 연구를 통해 siRNA의 세포 내 전달 효율을 높이기 위한 노력이 이어지고 있다[6].

RNAi 치료제 시장 동향

시장 규모 및 전망

글로벌 RNAi 치료제 시장은 2021년 약 18억 달러 규모였으며, 2028년까지 연평균 22.3% 성장하여 약 73억 달러에 이를 것으로 전망된다[7].
siRNA 치료제 시장은 2021년 약 5억 달러에서 2030년 약 30억 달러 규모로 성장할 것으로 예상된다[8].

주요 동향 및 전망

RNAi 기술은 유전자 발현을 선택적으로 조절할 수 있어 다양한 질환 치료에 활용 가능성이 높다. 특히 siRNA 치료제는 암, 바이러스 감염증, 유전질환 등의 치료제로 주목받고 있다[9].
안전성과 전달 효율 향상을 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 화학적 변형, 나노입자 기반 전달체 개발 등이 siRNA 치료제 개발의 주요 과제이다[10].
글로벌 제약사들의 siRNA 치료제 개발 및 투자가 확대되고 있다. 알닐람, 모더나 등 선도 기업들이 siRNA 플랫폼 구축에 박차를 가하고 있다[11].

대표도면

참고문헌

기술이전 담당자 연락처

담당자명: 이미정 계장
부서: 기술사업화팀
전화번호: 032-835-9766
이메일: mijung@inu.ac.kr
인천대학교 산학협력단
(21999) 인천광역시 연수구 갯벌로 27(송도동) INU이노베이션센터 202호
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