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과학자들은 처음으로 약물을 효과적으로 뇌로 전달 할 수 있는 간단한 방법을 발견했다고 밝혔다

Nature Communications를 통해서 발표한 연구 내용에서 영국 뉴캐슬 대학의 과학자들이 약물이 뇌에 침투하는 비밀을 밝혀내는 데에 있어 중요한 돌파구를 마련하기 위해 국제 팀을 이끌었다고 밝혔다.

뇌의 혈액 모세혈관에는 많은 약물을 투약할 수 없으며, 대다수는 혈액뇌관문(BBB)이라고 불리는 보호장벽에 의해 차단되며, 현재 치료 위험부담이 큰 것으로 알려져 있다.

그러나, 일부 바이러스는 혈액뇌관문(BBB)을 우회하여 뇌로 침투시킬 수 있는 방법을 찾아냈다. 특정 신경계 질병과 퇴행성 질병을 치료하기 위해서는, 변형된 바이러스를 사용하여 혈액뇌관문을 우회하고 관련 영역에 약물을 전달해야 한다.

주요 연구 결과

연구팀은 뇌에서 운반체처럼 작용할 수 있는 펩타이드 (Peptide)에서 정맥 주사용 약물로 포장 할 수 있는 바이러스 크기와 비슷한 작은 입자를 만들었다.

이 연구를 책임지고 있는 Moein Moghimi 교수는 "혈액뇌관문을 가로지르는 것은 중추 신경계 질환을 효과적으로 해결하는 것을 방해하며 이러한 질병은 뇌종양, 파킨슨병, 알츠하이머병 그리고 헌팅턴병과 같은 신경계 질병을 유발할 수 있다"고 하였다.

10년 이상의 연구를 바탕으로 진행한 이번 연구는, 혈액뇌관문 때문에 약물 전달에 어려움을 겪고 있는 현 상황에 획기적인 돌파구 역할을 했다. "우리의 연구는 여러 종류의 약물, 정맥주사, 펩티드, 핵산 치료제를 통하여 뇌에 최소한의 침습성 조합전달을 실현하였다. "

현재, 신경 장애에 대한 치료는 바이러스의 ‘포장 (packaging)’ 안전성에 관한 어려움이 있고, 약물은 통상적으로 뇌척수액에 주사하는데, 이 또한 위험성이 존재한다.

유전자적인 물질을 뇌세포에 전달하는 이러한 혁신적인 연구결과는 뇌를 타겟으로 하는 바이러스(일종의 살균 바이러스)로부터 펩타이드 성분을 사용한 것이다. 여기서 상용하는 펩타이드는 합성되었고 변형 되었지만, 물이 첨가되었을 때 자발적으로 '작고, 털이 많은 입자'로 변형된다.

과학자들은 개발된 입자가 실험용 쥐에 주입하였을 때, 바이러스는 혈액뇌관문을 가로질러, neurons과 micorglia에 도달한 것을 발견하였다.

Moghimi 교수는 "우리의 연구결과에 매우 만족한다. 우리는 정맥 주사를 통하여 뇌에 약물을 전달하는 단점을 해결하기 위해 우리의 연구 시스템을 통해 다양하게 변형하여 해결할 수 있기 때문이라고 추가 언급하였다.

"여전히 갈 길이 멀지만, 우리의 기술이 현대 치료와 유전자적 약물로 신경퇴행성 질병을 해결하는 데 많은 기회를 제공해줄 수 있기를 희망한다."고 밝혔다.

안전한 기술

실험용 쥐를 통하여, 과학자들은 자신들의 기술이 안전하다는 것을 발견하였다. 추후 연구는 임상실험준비를 위해 뇌에 질병이 있는 실험동물로 기술을 테스트할 예정이라고 밝혔다.

SMDG의 상무이자 미국의 루게릭병 협회 최고 경영책임자이자 전 회장인, Gary Leo는 "신경장애가 세계의 그 어떤 질병보다 발병률이 빠르게 증가되고 있기에, 정부는 막대한 치료 및 지원 서비스에 대한 부담과 수요에 직면하게 될 것이다"고 하였다.

"효과적인 치료전략을 개발하는 데 있어 새로운 지식이 요구된다. 그리고 Nature Communications에 보고된 이러한 새로운 기술은 효과적인 치료전략을 실현하는 데 있어 엄청난 성과임은 분명하다.”