싸이아젠 AI-AAV 연구 성과, 『Molecular Therapy Advances』표지 선정｜안과 유전자치료 전달 전략의 새로운 가능성
연구 성과, 『Molecular Therapy Advances』 표지 선정
싸이아젠 유전자치료 연구팀은 AI 기반 AAV 탐색 플랫폼과 망막 유전자 전달 전략에 관한 연구 성과를 발표했습니다. 연구 논문 「AI-engineered AAV Capsid Enables Intravitreal Delivery for the Treatment of Diverse Retinal Degenerations」은 2026년 7월 『Molecular Therapy Advances』에 게재되었으며, 연구의 혁신성과 중개 가능성을 바탕으로 2026년 9월호 표지로 선정되었습니다. 연구에서는 안과 분야를 대상으로 한 신규 AAV 변이체 AAV2.PN168을 제시하고, 유리체강내 투여를 통한 망막 유전자 전달 효율 향상을 위한 기술적 접근을 소개했습니다.
『Molecular Therapy Advances』 2026년 9월호 표지。
『Molecular Therapy Advances』 2026년 9월호 표지에 담긴 연구
이번 호 표지는 AI 엔지니어링으로 개량한 AAV2 변이체를 유리체강내 투여한 뒤 약 1개월 후 채취한 긴꼬리원숭이 시신경 다발의 고배율 현미경 이미지입니다. 주황색 채널은 AAV 매개 외래 유전자 발현을, 파란색 채널은 DAPI로 염색한 세포핵을 나타냅니다. 해당 이미지는 논문 저자인 최묵진 박사와 장첸 박사가 Leica THUNDER 이미징 시스템으로 촬영했으며, AAV 투여 후 시신경 영역에서 나타나는 유전자 발현 분포를 시각화했습니다.
유리체강내 투여: 안과 유전자치료의 중요한 전달 경로
망막하 투여는 표적 조직에 비교적 직접적으로 전달할 수 있지만 시술이 복잡하고 망막 조직에 부담을 줄 수 있습니다. 반면 유리체강내 투여는 상대적으로 간편하고 침습성이 낮은 투여 경로로, 임상 적용 가능성이 넓은 안과 유전자치료 전략으로 주목받고 있습니다.
AAV2.PN168: 안구의 생리적 장벽을 고려한 캡시드 설계
유리체강내로 투여된 AAV는 유리체와 망막 내경계막 등 여러 생리적 장벽을 통과해 망막 기능 세포에 도달하고 유전자를 전달해야 합니다. 기존 AAV는 조직 투과성, 전달 효율, 발현 범위 등의 측면에서 한계가 있을 수 있습니다. 싸이아젠 연구팀은 AI 기반 캡시드 엔지니어링을 활용해 기존 AAV2를 개량하고, 안과 분야를 위한 AAV 변이체 AAV2.PN168을 선별했습니다.
긴꼬리원숭이 망막 영역별 광수용체 전달 효율 비교。
설치류에서 비인간 영장류까지: 단계적 안구 전달 검증
AAV2.PN168의 안구 전달 성능과 안전성을 평가하기 위해 설치류와 비인간 영장류를 연계한 검증 체계를 구축했습니다. 형광 리포터 유전자 발현을 주요 평가 지표로 삼아 망막의 다양한 영역과 조직층에서 전달 분포와 발현 효율을 평가했습니다. 긴꼬리원숭이에서는 유리체강내 투여 후 21일에 안구 조직을 채취해 면역형광 분석을 진행했습니다. 3마리 모두의 조직 절편에서 안정적이고 명확한 GFP 발현이 확인되었으며, 황반부, 중심 망막, 주변 망막 등 주요 영역에 넓게 분포했습니다. 안구 전체 절편 분석에서도 국소적인 발현에 국한되지 않고 망막 전반에서 유전자 발현이 관찰되었습니다.
긴꼬리원숭이 유리체강내 투여 실험과 안저 형광 이미징 결과。
비인간 영장류에서 확인한 안구 안전성
투여 전후 안저 사진을 비교한 결과, 시험 기간 동안 긴꼬리원숭이의 안구 상태는 전반적으로 안정적이었으며 뚜렷한 이상 변화는 관찰되지 않았습니다. 비인간 영장류 모델에서 유리체강내 투여를 통한 광범위한 망막 유전자 발현이 확인된 결과는 향후 용량 최적화, 장기 효능 관찰, 기능적 유익성 평가 및 안전성 연구를 위한 기반 정보를 제공합니다.
AI로 가속하는 AAV 캡시드 개발: 다목적 후보 탐색과 예측
AAV 캡시드는 조직 친화성, 전달 효율, 생산 특성, 면역학적 특성 등을 좌우하는 핵심 요소입니다. 기존의 방향성 진화와 실험 스크리닝은 라이브러리 규모, 스크리닝 처리량, 개발 기간 등의 제약으로 여러 성능 목표를 동시에 최적화하기 어려운 경우가 있습니다. 싸이아젠은 AI-AAV 다목적 반복 스크리닝 플랫폼을 구축하고 AAV 변이체의 성능 예측과 후보 선별을 지원하고 있습니다. 뇌 표적화, 전안구 발현, 안구 조직 투과성 등 다양한 연구 목적에 맞춘 캡시드 설계와 최적화에 활용하고 있습니다.
AAV 캡시드 수율 예측 모델。
AAV 캡시드 수율 예측 모델
이러한 연구의 일환으로 싸이아젠은 AAV 벡터 개량 연구를 지원하는 「AAV 캡시드 수율 예측 모델」을 공개했습니다. AI 기반 예측을 통해 후보 AAV의 연구개발 과정에서 평가와 선별을 지원하고, AAV 캡시드 엔지니어링에 AI 기술을 적용하는 기반을 확대하고 있습니다.
AI 설계에서 중개 검증까지: 유전자 전달 연구의 확장
AI 기반 캡시드 설계, 비인간 영장류 모델에서의 시각화 검증, 질환 모델을 활용한 평가를 연계함으로써 AAV 유전자 전달 연구를 단계적으로 검증할 수 있습니다. 이번 연구는 안과 유전자치료에서 유리체강내 투여 전략과 AI 기반 AAV 캡시드 개발을 결합한 연구 사례를 보여줍니다. 싸이아젠은 앞으로도 AI 기술과 유전자치료 벡터 엔지니어링의 융합을 확대하고, 안과를 비롯한 다양한 질환 영역의 유전자 전달 연구를 지원해 나갈 예정입니다.
관련 플랫폼 및 회사 소개
원스톱 마우스 모델 검색 플랫폼: MouseAtlas
MouseAtlas는 KO 마우스부터 humanized mouse까지 유전자명이나 제품 모델명으로 검색할 수 있는 플랫폼입니다. 생체 마우스 여부와 정자 동결 보존 상태, 실시간 재고 현황, 검증 데이터와 상세 설명을 확인할 수 있으며 직접 주문도 가능합니다. 사내 제품 관리 시스템과 연동되어 최신 정보가 업데이트되며 현재 39,000종 이상의 모델 마우스를 수록하고 있습니다.
싸이아젠(Cyagen)
Cyagen Biosciences Inc.(「싸이아젠(Cyagen)」)는 2006년에 설립되어 유전자 변형 동물모델, 세포 관련 제품 및 CRO 서비스를 제공하고 있습니다. 일본 지사는 2016년에 설립되었으며 연구자를 위한 연구 도구와 서비스를 제공합니다.
FAQ
AAV2.PN168은 무엇인가요?
AAV2를 기반으로 AI를 활용한 캡시드 엔지니어링을 통해 선별된 안과 분야용 AAV 변이체입니다.
왜 유리체강내 투여가 안과 유전자치료에서 주목받나요?
유리체강내 투여는 망막하 투여보다 시술이 비교적 간편하고 침습성이 낮아 임상 적용 가능성이 기대되는 전달 경로이기 때문입니다.
AAV2.PN168은 어떻게 평가되었나요?
설치류와 긴꼬리원숭이 모델에서 형광 리포터 유전자 발현 분포와 전달 효율, 안구 상태 등을 평가했습니다.
AI-AAV 플랫폼에서는 무엇을 할 수 있나요?
AAV 변이체의 다목적 스크리닝과 성능 예측을 지원하며, 뇌 표적화, 전안구 발현, 안구 조직 투과성 등 연구 목적에 맞춘 캡시드 설계와 최적화에 활용할 수 있습니다.
AAV 캡시드 수율 예측 모델은 무엇인가요?
AAV 벡터 개량 연구에서 캡시드 후보의 수율을 예측하고 후보 평가와 선별을 지원하는 AI 기반 연구 도구입니다.
AI-AAV 연구 플랫폼은 어떻게 이용할 수 있나요?
싸이아젠의 AI 기반 AAV 탐색 플랫폼에서 등록 절차를 진행한 후 연구 목적에 맞는 AAV 캡시드 탐색 및 예측 기능을 이용할 수 있습니다.
