바이오인

Virus Nanoparticles (VNPs) 기술동향 및 전망

[보건산업브리프 Vol.417]

◈ 목차

Ⅰ. 기술 개요

Ⅱ. 시장 동향 및 연구 동향

Ⅲ. 특허 동향

Ⅳ. 유망기술 도출

Ⅴ. 결론

◈본문

Ⅰ. 기술 개요

1. Virus Nanoparticles (VNPs) 개요

• ●바이러스는 유전물질을 포함하는 미세한 전염성 입자로, 숙주세포를 인식하고(cell recognition) 숙주세포 안으로 이동하여(intracellular trafficking) 유전체를 복제하는 능력이 있음

- 바이러스의 세포 인식 및 세포 내 이동 능력으로 인해, 바이러스는 나노의약 분야에서 매력적 소재로 이용되고 있음. 그러나 바이러스를 이용할 경우, 의도하지 않은 감염, 돌연변이 유발, 심각한 면역반응 등의 문제가 발생할 수 있음. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 기존 바이러스의 구조적, 생물학적 특성을 모방하면서도 감염성이 없는 바이러스 유래 나노입자에 대한 연구가 진행됨

• ●바이러스 나노입자(Virus Nanoparticles, VNPs)란, 바이러스 병원체에서 분리된 하나 이상의 특정 분자로 구성되며, 자가조립이 가능하고 야생형 바이러스의 조직 및 형태를 모방하지만 유전물질이 없어서 복제가 불가능하여 숙주세포를 감염시킬 수 없음

- VNPs에는 바이러스 유사 나노입자(Virus like nanoparticles, VLP)와 바이러스 유사 리포좀 (Virus like liposome)이 포함됨. 바이러스 유사 리포좀은 단백질 캡시드가 없고 막이 있는 구조로 되어 있어서 "바이로좀(Virosome)"이라고 부르기도 함. 정리하면, VNPs는 VLP와 바이로좀이 포함되는 개념으로 정의할 수 있음

- 백신으로 생각해 보면, 병원체의 구성성분 중 면역반응을 일으킬 수 있는 항원 성분만을 추출하여 제조한 백신을 "서브유닛 백신"이라고 하는데, 이 서브유닛이 자가조립되어 바이러스와 유사한 모양을 나타내면, 이것이 VNPs에 해당함. 즉, VNPs는 백신 관점에서 접근하여 보면 서브유닛 백신에 해당함

- "바이러스 벡터 백신"과 VNPs 기반 백신의 차이점은, "바이러스 벡터 백신"은 병원균에 대한 DNA를 타 바이러스(아데노바이러스, 렌티바이러스 등) 벡터에 포함시켜 병원균에 대한 DNA 정보를 인체 내에 전달하는 방식이고, VNPs 기반 백신은 바이러스 유래 물질(단백질)만을 인체 내에 전달한다는 점임

• ●VNPs 제조방법에는, ⅰ) VNPs를 구성하는 단백질을 세포에서 발현시켜서 생산하는 세포 기반 방법과, ⅱ) 세포추출물을 이용하여 인 비트로 방법으로 생산하는 세포 프리 방법이 있음

• ●이와 같이, VNPs는 전염성이 없으면서도 기존 바이러스의 구조적, 생물학적 특성을 모방하고 있으므로 나노의약 분야에서 큰 잠재력을 보여줌, 구체적으로 백신뿐만 아니라 치료제나 약물전달체로도 이용할 수 있음

 [ 그림 1 ] 바이러스 나노입자(VNPs) 종류 및 개념

• ●VNPs는 아래 <표1>과 같은 특징이 있어서, 차세대 백신 또는 치료제로 관심을 받고 있음

<표 1> VNPs 특징

Ⅱ. 시장 동향 및 연구 동향

1. VNPs 시장 동향

• ●Virosome을 활용한 제품은 아직 상용화되지 않아, VLP와 Virosome을 아루는 VNP 시장 규모는 정확하게 예측한 자료 없음. 그러나 Research and Market 보고서(2021)에 따르면 글로벌 VLP 치료제 시장은 2028년까지 연평균 7.9%로 성장하여 78억 6천만달러에 이를 것으로 예상됨

- VLP를 이용한 대표적인 품목인 HPV(Human papilloma virus) 백신 시장 규모는 2030년까지 연평균 성장률 7.03%로 성장하여 69억 2천만 달러에 도달할 것으로 예상됨

- AstraZeneca사는 VLP 플랫폼 소유한 lcosavax를 약 1.4조원에 인수하여 백신 사업 강화 전략을 수립함(2023.12)

[ 그림 2 ] VLP 시장 규모

[ 그림 3 ] VLP 기반 HPV 백신 시장 규모

...................(계속)

☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.