코로나19가 전 세계를 휩쓸면서 백신이 가장 중요한 방패가 되었어요. 기존 백신은 병균마다 만들 방법이 달라서 시간이 오래 걸리죠. 마치 도시의 시민마다 직업(유전자 발현)이 다르고, 각각 다른 명찰(표지 유전자)을 달아야 하는 것처럼요. 그래서 연구팀은 ‘필요할 때 바로 만들 수 있는’ mRNA 백신을 빠르게 만들 수 있는 자동화된 기계를 만들고 싶었어요.
연구팀은 세 가지 모듈이 달린 통합 플랫폼을 설계했어요. PCR 모듈은 DNA 템플릿을 복제하는데, 이는 동네(무리)에 사람들을 모아 일하게 하는 일과 비슷해요. HMM 모듈은 온도와 자석을 이용해 반응을 섞는데, 마치 주방에서 재료를 휘젓는 플런저 펌프와 자석이 끌어당기는 손잡이 같은 역할을 해요. 마지막으로 LNP 모듈은 mRNA를 지방 입자에 감싸서 배달 준비를 하는데, 이는 우편물에 포장을 하는 과정과 비슷합니다. 사용자는 스마트 화면에 원하는 작업 순서를 ‘워크플로우 파일’로 적고 버튼만 누르면 자동으로 진행돼요.
플랫폼을 이용해 eGFP와 SARS‑CoV‑2 RBD mRNA를 만들었어요. 전기영동(겔)과 바이오분석기로 확인했을 때, 만든 mRNA는 원하는 길이와 양을 갖고 있었고, LNP로 포장된 입자는 평균 111 nm 크기의 구형이었어요. 세포에 넣어 보면 초록색 형광단백질(eGFP)이 빛났고, 코로나바이러스 RBD 단백질도 서양블롯으로 확인돼요. 즉, 자동화된 기계가 기존 실험실 방법과 비슷한 품질의 mRNA와 백신을 만들 수 있음을 보여줬어요.
이 플랫폼은 ‘템플릿‑인, 백신‑아웃’이라는 간단한 흐름으로, 새로운 바이러스가 나타날 때 바로 DNA 설계만 하면 자동으로 백신을 만들 수 있어요. 마치 출석부(발현 행렬)에 누가 언제 무엇을 했는지 기록해 두고, 필요할 때 바로 꺼내 쓰는 것과 같죠. 앞으로는 반응 속도와 수율을 더 높이고, 작은 지역 병원에서도 사용할 수 있게 하면, 급격히 퍼지는 전염병에 빠르게 대응할 수 있을 거예요.
💡 한 줄 요약: 자동화된 통합 플랫폼으로 mRNA 백신을 빠르고 간편하게 만들 수 있어, 급변하는 전염병에 신속히 대응할 수 있다.