진원생명과학, 흡인 기반 DNA백신 접종 기술 작용 원리 연구 성과 국제학술지 게재

진원생명과학(대표이사 고광연, 한우근)은 자사가 개발한 흡인(Suction) 기반의 피내 DNA 백신 접종 기술(Gene-Derm)과 관련해 해당 접종 방식 이후 DNA가 세포 안으로 전달되는 과정의 작용기전(Mode of Action, MOA)을 분자, 세포학적 관점에서 체계적으로 정리 분석한 논문이 국제 전문 학술지인 The Journal of Gene Medicine 2025년 최신호에 게재됐다고 18일 밝혔다.

이번에 게재된 논문 제목은 '기계적 자극에 의해 DNA가 세포로 전달되는 과정에서 CLIC/GEEC 세포 유입 경로의 역할(The Role of the CLIC/GEEC Endocytic Pathway for Mechanophysical Transfection of DNA)'로, 진원생명과학의 최고의학책임자(CMO)인 조엘 매슬로(Joel N. Maslow) 박사가 주도적으로 참여해 미국 럿거스 대학교(Rutgers University) 하오 린(Hao Lin) 교수 연구팀과 공동으로 연구를 진행했다.

이 논문은 흡인이나 전기천공과 같은 기계적·물리적 자극에 의해 DNA가 세포 내로 전달되는 과정에서 'CLIC/GEEC(Clathrin-Independent Carriers/GPI-AP Enriched Endocytic Compartments)'로 불리는 클라트린 비의존적 엔도사이토시스 경로가 주요하게 관여할 가능성을 기존 연구 결과와 문헌을 바탕으로 종합적으로 제시했다.

기존 DNA 백신 접종 방식으로 널리 사용돼 온 전기천공법(Electroporation)은 세포막에 전기적 자극을 가해 DNA 유입을 유도하는 방식으로, 효율은 높으나 통증 및 시술 부담이 단점으로 지적돼 왔다. 이에 비해 진원생명과학이 개발한 흡인 기반 접종 방식은 피부 조직에 순간적인 음압을 가했다가 해제하는 방식으로 전기적 자극 없이도 효율적인 DNA 전달이 가능하다는 점에서 차별화된 접근으로 평가돼 왔다.

논문에 따르면 피부에 가해진 흡인 자극이 풀리는 순간에 세포는 원래 상태로 돌아가기 위해 외부 물질을 적극적으로 받아들이는 반응을 보인다. 이 과정에서 CLIC/GEEC로 불리는 세포 유입 경로가 활성화될 가능성이 높으며 DNA 백신이 세포 안으로 효율적으로 들어가는 원리를 설명할 수 있는 주요 메커니즘으로 제시된다.

또한 CLIC/GEEC 경로는 다른 유입 방식과 달리 세포 안에서 DNA가 빠르게 분해되는 경로를 상대적으로 덜 거칠 수 있어, DNA가 세포 내에 더 오래 머물며 항원 단백질을 만들어내는 데 유리할 수 있는 특징을 가진 것으로 논의된다.

진원생명과학은 실제로 코로나19 DNA 백신(GLS-5310) 임상 연구에서 흡인식 피내 접종기를 사용한 경우, 전기천공법이나 무바늘 제트 주사기 방식과 비교해 동등 이상의 항체 반응과 함께 유의미하게 높은 T세포 면역반응을 유도한 바 있다. 이번 논문은 이러한 임상 결과를 세포·분자 수준에서 가장 설득력 있게 설명할 수 있는 기전적 프레임을 제시했다는 점에서 의미가 있다.

진원생명과학 관계자는 "이번 논문은 흡인 기반 DNA 백신 접종 기술의 임상적 유효성을 뒷받침할 수 있는 과학적 근거를 체계적으로 정리한 연구라는 점에서 의미가 크다"며 "향후 Gene-Derm을 활용한 감염병 백신 및 개인 맞춤형 항암 DNA 백신 개발 과정에서 접종 방식의 작용 원리를 설명하는 중요한 근거 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

한편 The Journal of Gene Medicine은 유전자 치료 및 유전자 전달(gene delivery) 분야에 특화된 국제 학술지로, 해당 분야 연구자와 기술 개발자들 사이에서 전문성과 활용도가 꾸준히 유지되고 있는 저널이다. 진원생명과학은 미국 자회사 VGXI를 통해 플라스미드 DNA 및 mRNA 의약품의 임상용 및 상업용 규모 cGMP 생산 역량을 보유하고 있으며, 이번에 정리된 접종 기전 연구를 바탕으로 핵산 기반 의약품 개발 경쟁력을 지속적으로 강화해 나갈 계획이다.

장효원 기자 specialjhw@asiae.co.kr