논문 기반으로 검증된 올리고뉴클레오티드 PK 플랫폼

UMUST R&D는 “In vivo tissue pharmacokinetics of ERBB2-specific binding oligonucleotide-based drugs by PET imaging (Clin Transl Sci, 2023)”에서 검증된 기술을 바탕으로, ERBB2(HER2) 표적 aptamer의 18F 방사성표지와 PET/CT 영상 분석을 통해 조직별 약동학(Pharmacokinetics, PK)을 정량 평가하는 플랫폼을 구축하였습니다.


이 플랫폼은 aptamer, siRNA, ASO, ODN 등 다양한 올리고뉴클레오티드 기반 신약 후보물질의 조직 분포, 배설 경로, 종양 타깃팅 능력을 in vivo에서 평가하는 전문 CRO 서비스로 확장되었습니다

서비스 개요

  • 올리고뉴클레오티드 약물(aptamer, siRNA, ASO 등)의 in vivo PK 평가
  • 18F 방사성표지 + PET/CT 영상 기반 조직별 분포 정량
  • 혈중 및 각 장기에서의 시간-농도 곡선 및 PK 파라미터 산출
  • 신장/담즙 등 배설 경로 분석 및 종양 타깃팅 능력 평가
  • 논문으로 검증된 실제 플랫폼 기반의 CRO 서비스

서비스 대상 물질

  • ERBB2/HER2, EGFR, PD-L1 등 표적 aptamer
  • siRNA, antisense oligonucleotide(ASO), ODN
  • LNA, gapmer, 기타 변형 올리고뉴클레오티드
  • aptamer–drug conjugate(ADC 대체 플랫폼)
  • 나노파티클/리포좀 등 DDS에 탑재된 올리고 약물

핵심 제공 항목 

  • 방사성표지(18F) 최적화 및 품질 평가
  • 전신 및 장기별 조직 분포 정량 (SUV, %ID/g)
  • 혈중 및 주요 장기 시간-농도 곡선
  • PK 파라미터(AUC, Cmax, Tmax, t1/2 등) 산출
  • 배설 경로(신장/간/담즙) 분석
  • 종양 타깃팅 효율 및 T/N(Tumor/Nontumor) 분석
그림 1. 18F-labeled oligonucleotide의 전신 PET 분포 예시
그림 1. 18F-labeled oligonucleotide의 전신 PET 분포 예시

주요 분석 항목

1) 방사성표지 (Radiolabeling)


  • 18F-labeling (예: N-succinimidyl 4-[18F]fluorobenzoate 등 활용)
  • Radiochemical yield, purity, 안정성 평가


2) in vivo PET/CT Imaging


  • 정상 마우스 및 종양(xenograft) 모델 적용
  • Dynamic 및 Multi-time point static PET 촬영
  • PET/CT 기반 3D ROI 정량 분석


3) Tissue PK 분석


  • 혈중/조직별 SUV, %ID/g 계산
  • 기본 및 확장 PK 파라미터 산출

기존 qPCR 기반 PK 평가 vs PET 기반 PK 평가

기존 올리고뉴클레오티드 약물의 조직 PK 평가는 qPCR 기반이 많았으나, 조직 채취·파괴 과정, 정량성 한계, 시간대별 반복 측정의 어려움 등 제약이 존재했습니다. PET 기반 PK 평가는 이러한 한계를 극복하는 플랫폼입니다.


구분qPCR 기반 PKPET 기반 PK
조직정량성 상대적, 변동성 큼높은 정량성 (SUV, %ID/g)
실시간 추적 불가능 (희생 후 단일 시점)실시간 3D 추적 가능 
표본 파괴 여부파괴적 (조직 채취 필요)비 파괴적 (동일 개체 연속 측정 가능)
다중 시간대 측정제한적연속 측정 가능 
시각화불가고해상도 PET 이미지 




PET 기반 Oligonucleotide PK CRO 워크 플로우

STEP 1. 상담·대상 선정 

후보 물질(서열, 화학변형), 타깃, 질환 모델, PK 목표 지표를 확인하고 방사성표지 전략 및 PET 분석 디자인을 제안합니다.

STEP 2. 방사성표지 최적화

18F 방사성 표지를 수행하고, radioche mical purity 와 안정성을 확인하여 in vivo 투여가 가능한 조건을 확보합니다.

STEP 3. 동물실험· PET/CT 촬영

정상 및 종양 모델에 방사성 표지 물질을를 투여 후 설정된 시간대에 PET/CT를 촬영, 장기 단위 데이터를 수집합니다.

STEP 4. 분석 및 리포트

ROI 분석, 시간-농도 곡선, PK 파라미터, 배설 경로, 종양 타깃팅 효율을 정리하여 CRO PK 리포트를 제공합니다.

CRO 패키지 구성


패키지 A. Basic PET PK


  • 18F 방사성표지 + 1회 PET/CT
  • 주요 장기 SUV 및 분포 평가


패키지 B. Advanced PK


  • Multi-time point PET/CT 촬영
  • 혈중 및 장기별 AUC, t1/2, Cmax, Tmax 산출
  • 신장/담즙 배설 경로 분석

패키지 C. Tumor Targeting


  • HER2 등 타깃 과발현 종양모델 적용
  • Tumor SUVmax, SUVmean 및 T/N ratio 분석
  • 타깃 특이성 및 축적 효율 평가

패키지 D. Platform Development


  • 서열/길이/화학변형이 다른 올리고 후보들의 비교 스크리닝
  • PK/분포를 고려한 최적 후보 선정
  • 향후 theranostics(진단·치료 결합) 플랫폼 기획 지원

UMUST R&D PET PK 플랫폼의 강점


  • 국제학술지(Clin Transl Sci)에 게재된 실제 연구 기반 플랫폼
  • 올리고뉴클레오티드 · 방사성의약품 · PET 영상 모두를 이해하는 통합 연구진
  • ISO 9001 기반 문서화 및 실험 재현성 관리 시스템
  • 논문, 특허, IND/비임상 패키지에 바로 활용 가능한 데이터 포맷
  • 세포 실험, HPLC 분석, 조직 병리, 이미징까지 연계 가능한 One-stop CRO
그림 2. PET/CT 기반 Oligonucleotide PK 분석 인프라
그림 2. PET/CT 기반 Oligonucleotide PK 분석 인프라

제공 산출물 


  • Radiolabeling 결과 요약 (RCY, purity, 안정성)
  • 고해상도 PET/CT 이미지 (PNG/JPEG)
  • 장기별 시간-농도 곡선 및 그래프
  • PK 파라미터(AUC, Cmax, Tmax, t1/2) 표
  • 배설 경로 및 종양 타깃팅 분석 결과
  • 전체 실험 과정, 결과, 해석을 포함한 CRO PK 리포트(PDF)
그림 3. PET 기반 Oligonucleotide PK CRO 리포트 예시
Baek S, Kim J, Nam MH, Park SM, Lee TS, Kang SY, Kim JY, Yoon HJ, Kwon SH, Park J, Lee SJ, Oh SJ, Lim K, Kim BS, Lee KP, Moon BS. Saengmaeksan, a traditional polyherbal formulation containing Panax ginseng, improves energy metabolism during exercise. PLoS One. 2024 Jan 29;19(1):e0296487. doi: 10.1371/journal.pone.0296487. PMID: 38285695; PMCID: PMC10824426.
그림 3. PET 기반 Oligonucleotide PK CRO 리포트 예시
Baek S, Kim J, Nam MH, Park SM, Lee TS, Kang SY, Kim JY, Yoon HJ, Kwon SH, Park J, Lee SJ, Oh SJ, Lim K, Kim BS, Lee KP, Moon BS. Saengmaeksan, a traditional polyherbal formulation containing Panax ginseng, improves energy metabolism during exercise. PLoS One. 2024 Jan 29;19(1):e0296487. doi: 10.1371/journal.pone.0296487. PMID: 38285695; PMCID: PMC10824426.

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