나노구조체 표면에 다량, 다종의 항원을 노출시키거나, 기존 항체보다 작고 효과적인 치료제를 제작하는 기술

크기가 작아 안정성, 용해도가 높고, 제조하기 용이하며, 조직 침투력이 높아 기존의 백신/항체치료제의 타겟이 되지 못하는 틈새 치료 영역에 적용 가능

향후 5년 : 나노백신/나노항체의 임상시험 진입 및 승인 증가

향후 10년 : 다양한 질환 대상 나노백신/나노항체 치료제 개발

1) 나노물질-항원 복합체 설계 및 제조 기술 - 항원 단백질 생산 기술(재조합 단백질 합성 및 펩타이드 합성 기술 활용) - 천연 중합체를 활용한 나노입자 합성 기술, 단백질 항원-나노물질 접합기술 2) 나노백신 안정성 및 투여 방법 - 내열성 백신 개발, 단일 투여, 점막투여 방법 3) 나노항체 생산 공정 기술 - 고 발현 가능 신규 벡터 시스템, 고농도 성장용 세포주 선발 및 배양 공정 기술, 고품질/고수율 정제 기술 4) 나노항체 치료제 효능 향상 기술 - 항원결합부위의 친화도(affinity) 및 특이도 개선을 통해 치료제 효능 향상 - 투여량/투여횟수 조절, 체내 지속 기간 연장 기술, 투여방법 및 전달 기술

로나19 사례에서 보는 바와 같이 팬데믹 감염병에 대해서 빠르고, 효과적으로 대응할 수 있는 백신 및 치료제 개발 필요

나노입자 백신 개발 - 미국 워싱턴대 코로나 바이러스의 구조를 모방한 공 모양의 자가 조립 단백질 나노입자 백신 개발(Cell, 2020), Icosavax사에서 개발 된 후보백신을 사람 대상 실험 단계 준비 중 - 미국 스탠퍼드대 피터김 교수 연구팀은 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질을 공 모양의 페리틴 단백질에 박은 형태의 나노입자 백신 개발(ACS Central Science, 2021) - 미국 노바백스사는 코로나19 감염증 백신 후보물질 ‘NVX-CoV2372’ 개발 및 인플루엔자 나노입자 백신 나노플루 ‘(NanoFlu)’ 임상3상 완료 - 중국 중산대학교 산하 “인류 바이러스 연구소” 연구팀은 철단백질 나노 입자를 이용한 면역백신 개발(Immunoty, 2020) - 중국 양저우대학교 나노생물기술 연구팀은 약물내성 황색포도상구균 감염에 대처하는 다중항원 나노백신을 개발(Diagnosis and Treatment, 2020) - 중국과학원 생물 물리 연구소 연구팀은 철단백질 나노입자 기반 B형 간염 바이러스 나노백신을 개발 (Nature Nanotechnology, 2020) 나노바디 치료제 개발 - 프랑스 제약회사 사노피, 후천성 혈소판감소성 자반(aTTP) 치료제 카블리비(Cablivi, caplacizumab-yh에) 나노바디 FDA 허가(2019) - 미국 피츠버그대와 샌프란시스코 캘리포니아대 연구진, 코로나19 바이러스 스파이크 단백질 결합부위와 결합하는 나노바디를 개발 (Science, 2020) - 영국 레딩대학, 스파이크 단백질과 결합하는 “피피 (Fifi)’ 나노바디 역어 인공 나노바디 제작 - 미국 NIH, 인간 ACE 단백질을 세포 표면에 도입한 나노디코이 (Nanodecoy) 이용한 나노입자 치료제 기술 개발 (PNAS, 2020)

국내 투자와 현황에 대해서는 아직 확실한 자료를 얻기 어려우며 광범위한 연구가 아직 수행되지 않은 것으로 보임 나노입자 백신 개발 - 카이스트, 항암 면역치료를 위한 나노입자 백신 개발(Angewandte chemie, 2020) - SK바이오사이언스, ‘GBP510‘ 코로나 백신 후보물질 개발, 워싱턴대 자체결합 나노입자 디자인 기술 적용 나노바디 치료제 개발 - 샤페론, 나노바디 기반 차세대 항체 치료제 개발 기술을 바탕으로 면역 항암 및 항바이러스 치료제 파이프라인 구축. 코로나19 나노바디 항체 치료제 개발 중 - 알테오젠, 나노바디 기반 항암제와 자가면역질환 치료제 개발 중

감염을 예방하는 나노백신 및 치료용 나노바디 개발을 통한 나노의학 관련 글로벌시장 경쟁력 제고고효능의 백신 및 소형 항체의 생산 비용 및 환자의 치료 비용 절감으로 미래 지향적, 간편성, 범용성이 향상된 나노백신/나노바디 치료체의 산업화 가능

감염병을 사전에 예방하는 나노백신 및 치료용 나노바디 플랫폼 기술개발로 국민의 안전한 생활과 새로운 경제가치 창출에 기여

나노백신/나노항체 관련 국내 기술경쟁력 확보 및 고도화 기술개발 필요국제특허 출원 등 국제경쟁력의 확보를 위해 신속한 대응 필요 관련 규제완화를 통해 백신, 치료제를 보다 신속하게 개발하기 위한 기반 마련 필요, 높은 시장 실패 가능성을 고려한 정부지원이 필수적산발적인 연구가 지속되어 국가 차원의 전략과 지원이 필요하며, 연구자 간 네트워크를 통하여 기술개발 효율성 제고 안전성 관리를 위한 시스템 구축 및 부작용 발현 여부 모니터링을 통한 유효성 확인 및 안정성 확보 필요

나노&백신|나노&항체|나노&치료제|나노백신|나노항체|나노입자&백신