최첨단 나노센서, 유전자 치료 바이러스 벡터의 품질 관리를 혁신적으로 개선

Seoul일본의 연구진은 유전자 치료에 사용되는 바이러스 벡터의 품질을 검사하는 새로운 기술을 개발했습니다. 유전적 변형의 발전은 효과적인 치료법에 대한 희망을 줍니다. 아데노 관련 바이러스(AAV) 벡터는 이 목적에 매우 유망한 도구입니다. 그러나 AAV 벡터를 생산하는 것은 일부 벡터가 불완전한 유전체를 포함하거나 비어 있는 상태일 수 있어 도전적이며, 이는 부작용을 초래할 수 있습니다. 따라서 정확한 품질 관리가 필수적입니다.

일본 연구팀이 이 문제를 해결하기 위한 새로운 방법을 개발하여 ACS Nano에 2024년 6월 5일 온라인으로 연구 결과를 발표했습니다. 연구팀은 다음과 같이 구성되어 있습니다.

<ul>

<li>오사카 대학의 쓰쓰이 마쿠스 부교수</li>
<li>오사카 대학의 카와이 토모지 교수</li>
<li>나고야 대학의 아리마 아키히데 강사</li>
<li>나고야 대학의 바바 요시노부 특별 임용 교수</li>
<li>도쿄 대학의 와다 미카코 프로젝트 연구원</li>
<li>도쿄 대학의 쓰네카와 유지 조교수</li>
<li>도쿄 대학의 오카다 타카시 교수</li>
</ul>

새로운 방법은 AAV가 포함된 용액에 전압을 가하여 작동합니다. 이 전압은 나노기공을 통해 이온 전류를 밀어냅니다. 나노기공이 막히지 않으면 이온 전류는 일정하게 유지됩니다. 그러나 바이러스 입자가 나노기공을 통과하면 이온의 흐름이 막히고 전류에 뚜렷한 변화를 일으킵니다.

AAV 벡터의 전체 게놈을 가진 것들은 비어 있거나 부분적으로 채워진 것들보다 더 크고 무겁습니다. 이러한 크기 차이로 인해 이온 전류 판독 값에서 독특한 패턴이 나타납니다. 연구팀은 실험, 시뮬레이션 및 이론적 분석을 통해 그들의 센서가 이러한 크기 차이를 나노미터 이하 수준으로 식별할 수 있음을 확인했습니다.

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이 방법은 유전자 치료를 크게 향상시킬 수 있습니다. 안전하고 효과적인 치료를 위해 품질 관리는 필수적입니다. 결함 있는 벡터는 부작용을 일으킬 수 있으며 치료의 효과를 감소시킬 수 있습니다. 완전한 유전체 벡터를 정확하게 식별함으로써, 이 방법은 AAV 벡터의 품질과 순도를 높일 수 있습니다. 이를 통해 치료의 안전성을 높이고 환자들에게 필요한 복용량을 줄여 부작용을 감소시킬 가능성이 있습니다.

쓰네카와 조교수는 이 방법이 고품질 AAV 벡터 제작 방식을 크게 개선할 수 있다고 언급합니다. 이 방법은 다른 바이러스 벡터에도 적용되어, 유전자 치료의 새로운 가능성을 열고 바이러스의 작동 방식을 더 깊이 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

이 새로운 나노센서의 개발은 유전자 치료의 신뢰성을 높일 수 있습니다. 벡터의 품질을 보장하는 것은 환자의 안전과 치료의 효과에 있어 매우 중요합니다. 이 새로운 방법은 생의학 분야에서 중요한 발전을 나타냅니다.