자연적 수송기능을 활용해 이 장벽을 돌파, 생쥐의 뇌에 유전자 치료제를 전달하는 동물실험이 성공했다. 《네이처 생명공학(Nature Biotechnology)》에 발표된 미국 마운트 시나이 병원 아이칸의대 연구진의 논문을 토대로 건강의학 웹진 ‘헬스 데이’가 27일(현시시간) 보도한 내용이다.
이 치료법은 루게릭병, 알츠하이머병, 치매를 유발하는 실험실 쥐의 뇌에서 유해한 유전자의 활동을 성공적으로 감소시켰다고 연구진은 밝혔다. 연구책임자인 아이칸의대의 이저우 동 교수(면역학)는 “혈액뇌장벽은 필수적인 방어 메커니즘이지만 약물을 뇌에 전달하는 데 있어 중요한 도전 과제”라며 혈액뇌장벽 교차접합체(BCC) 시스템이라고 불리는 이 새로운 기술이 “이 장벽을 무너뜨려” 약물이 “중추 신경계에 안전하고 효율적으로 도달할 수 있게 한다”고 설명했다.
BCC 시스템은 세포가 스스로 물질을 운반하는 트랜스사이토시스(transcytosis) 과정을 이용한다. 물질은 세포에 포획돼 세포 내부를 통해 이동한 다음 반대편으로 방출된다.
연구진은 유전자 기반 약물을 BCC10이라는 화합물에 연결해 생쥐의 혈류에 주입할 수 있었다고 논문에서 밝혔다. BCC10 화합물은 트랜스사이토시스를 이용해 혈액뇌장벽의 세포가 내부에서 장벽을 가로질러 약물을 운반하도록 유도한다. 이 치료법이 생쥐에서 내약성이 좋아 주요 기관에 거의 또는 전혀 손상을 입히지 않았다고 연구진은 지적했다.
공동연구책임자인 마운트 시나이 병원 프리드먼 뇌 연구소의 에릭 네슬러 소장은 “우리의 플랫폼은 뇌 연구에서 가장 큰 장애물이었던 대형 치료 분자를 안전하고 효율적으로 혈액뇌장벽을 통과시키는 문제를 잠재적으로 해결할 수 있다”며 “이 개발은 광범위한 뇌 질환에 대한 치료법을 발전시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다”고 밝혔다. 연구진은 앞으로 더 큰 동물을 대상으로 BCC 시스템을 검사해 그 기능을 검증하고 질병을 치료할 수 있는 잠재력을 개발할 계획이다.
해당 논문은 다음 링크(https://www.nature.com/articles/s41587-024-02487-7)에서 확인할 수 있다.