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바이럴 벡터(Viral Vector)란?

2024.08.27

몸 안으로 치료 유전자를 전달해주는 운반체

바이럴 벡터(Viral Vector)는 DNA나 RNA와 같은 유전물질을 세포에 주입하기 위해 개발된 운반체다. 유전자치료제의 핵심기술로, 독성이 거의 없는 바이러스의 껍데기에 치료 유전자를 넣어 암세포나 질병세포에 전달한다. 다른 운반체에 비해 유전자 전달 효율이 높고, 적은 양으로도 치료 효과를 볼 수 있다. 그래서 바이럴 벡터 백신은 다른 백신보다 투여량을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

반면 바이럴 벡터는 유통기한이 짧고, 초저온 상태로 보관∙운반해야 해 비용이 많이 든다. 병원성을 지닌 운반체이기 때문에 체내에서 바이러스를 복제해 다른 질병을 일으킬 가능성도 있다.

바이러스의 특성에 따라 활용

유전자치료제에서 사용되는 바이러스 벡터는 ▲레트로바이러스(Retroivirus) 벡터 ▲아데노바이러스(Adenovirus) 벡터 ▲아데노 부속 바이러스(Adeno-Associated-Virus Vector, AAV) 벡터 ▲기타 바이러스 벡터 등이 있다.

레트로바이러스는 RNA 바이러스의 일종이다. 치료 유전자를 안정적으로 전달해 가장 유용하다고 알려져 있다. 다만 레트로바이러스는 분열이 이뤄지지 않는 세포에는 치료 유전자를 전달하지 못한다. 그래서 분열이 계속 일어나는 암세포 치료에 주로 사용된다.

아데노바이러스는 DNA 바이러스다. 모든 세포에 사용될 수 있다는 것이 장점이다. 현재 개발 중인 유전자치료제 중 가장 널리 사용되는 운반체이다. 많은 양의 유전물질을 넣을 수 있고, 유전자 발현 효율도 높다. 반면 거의 모든 세포에 감염될 수 있기 때문에 소량의 바이러스 입자로도 면역반응이 심각하다는 단점이 있다.

아데노 부속 바이러스는 아주 작은 크기의 바이러스다. 세포분열 과정을 거치지 않아도 세포를 감염시킬 수 있다. 그래서 세포 감염이 어려운 근육, 망막, 중추 신경계의 유전자 치료제로 활용할 수 있다. 병원성이 없고 면역반응을 유도하지 않아 면역 부작용이 적어 반복 투여도 가능하다. 그러나 크기가 작은 만큼 삽입할 수 있는 유전자 양이 매우 적고 유전자 발현 효율이 낮다는 단점이 있다.

이 외에도 질병에 따라 적합한 운반체를 사용하기 위해 렌티바이러스, 헤르페스 바이러스 등을 활용한 바이러스 벡터도 연구 중이다.

세포·유전자치료제 시장 성장하며 바이럴 벡터 시장도 커져

전세계 바이럴 벡터 제조 시장은 2023년 12억 9843만 달러로 2024년부터 2032년까지 17.5%의 연평균 성장률을 보일 것으로 예측된다. 특히 유전적 질환, 암, 전염병 발생률이 높아지면서 세포·유전자치료제 연구가 늘어남에 따라 바이럴 벡터에 대한 수요가 증가하고 있다.