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약물전달기술, 퇴행성 뇌질환 치료에서 잇단 성과 보여
약물전달기술, 퇴행성 뇌질환 치료에서 잇단 성과 보여
  • 김수진 기자
  • 승인 2020.11.24 17:35
  • 댓글 0
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뇌혈관장벽(Blood-brain Barrier, BBB)을 투과시키는 다양한 기술 개발
바이오 드론, 이중항체, 세포 투과 펩타이드, 정맥주사 통한 뇌 특이 약물전달시스템 등 획기적 기술 등장

[바이오타임즈] 질병을 치료하는 약물의 효과를 극대화하기 위해서는 체내에서 약물 방출 속도를 조절하거나 정확한 표적에 약물을 효율적으로 전달하는 ‘약물전달시스템’(Drug Delivery System, DDS)이 필요하다.

약물 전달 시스템의 발전은 고령화 사회로 인한 각종 질병의 효과적이고 경제적인 치료를 가능하게 한다. 특히 퇴행성 뇌질환인 치매나 파킨슨병의 치료약 개발에도 약물전달시스템이 중요한 요소가 되었다. 뇌혈관장벽(Blood-brain Barrier, BBB)은 평상시에는 외부독성물질을 막아주는 중요한 역할을 하지만, 질병이 발생했을 때에는 약물의 전달도 어렵게 만들기 때문이다.

제약업계는 알츠하이머병을 비롯한 각종 뇌질환 치료제가 제대로 약효를 발휘할 수 없는 것은 약물이 뇌혈관 장벽을 통과하지 못해 전달이 잘 되지 않기 때문이라고 보고 있다.

최근에는 단백질 전달체를 사용하거나 바이러스 벡터를 이용하여 BBB를 투과시키는 여러 방법들이 연구되어지고 있다. 그 가운데에서도 퇴행성 뇌질환 치료 효과를 높일 약물전달기술을 개발해 주목받고 있는 바이오 기업들이 증가하는 추세다.
 

출처:

◇엠디뮨, 바이로 드론 약물전달기술로 퇴행성 뇌질환 치료 기대

우선 ‘바이로 드론 약물전달기술’을 토대로 항암제와 난치질환치료제 개발 사업을 전개하고 있는 엠디뮨이 있다. 이 회사가 개발하는 신약 후보인 ‘세포 유래 베지클(CDV·Cell Derived Vesicles)’의 제조법은 나노 크기의 베지클 표면에 여러 가지 조직의 특이적 결합 능력을 가진 단백질을 발현하는 기술을 통해 생체 내에서 드론과 같은 정밀한 표적 능력을 갖춘 베지클을 얻을 수 있다.

엠디뮨은 이런 표적 능력을 가진 베지클에 다양한 의약품을 결합해 부작용은 줄이고, 효능은 극대화하는 차세대 약물전달 플랫폼 기술을 개발 중이다.

엠디뮨은 ‘바이오 드론’ 기술로 국내는 물론 미국, 유럽, 중국, 일본 등에서 특허를 확보했으며, 퇴행성 뇌질환과 각종 희귀난치성 질환에 획기적인 치료제가 될 것으로 기대하고 있다.

출처:

◇에이비엘바이오, 이중항체 플랫폼으로 퇴행성 뇌질환 돌파구 마련

이중항체 전문기업 에이비엘바이오는 지난 9월 온라인으로 개최된 'Blood-Brain Barrier Summit 2020'에서 자사 BBB 셔틀 이중항체 플랫폼인 'GrabodyTM B'의 연구결과를 공개했다.

BBB 서밋(Summit)은 매년 글로벌 제약사들과 저명한 업계 학자들을 초청해 약물의 혈액뇌관문 통과능을 높이는 최신 기술과 데이터를 교류하는 행사다.

에이비엘바이오은 서밋에서 자사의 'GrabodyTM B' 플랫폼은 IGF1R을 적용해 글로벌사들이 보유한 트렌스페린 수용체(Transferrin receptor, TfR) 플랫폼 대비 BBB 투과율과 안정성이 뛰어나다고 소개했다.

특히, 그동안 공공연한 의구심을 가지게 했던 TfR 타깃의 독성 문제가 대두되면서, 그 대안으로 IGF1R을 타깃하는 에이비엘바이오의 Grabody B 플랫폼 및 이를 적용한 파킨슨병 치료제 ABL301에 관심이 모아졌다.

기존 뇌질환 치료제는 BBB를 통과하지 못해 약물전달에 한계가 있는 반면, ABL301은 생체 외(in vitro) 실험에서 기존 단독항체 플랫폼보다 15배 높은 투과율을 나타냈다. 설치류 생체 내(in vivo) 동물실험에서는 8배 높은 투과율을 보였다.

또한 일반적으로 이중항체는 단독항체보다 반감기가 짧지만, ABL301은 영장류 실험에서 반감기가 월등히 길게 나타나는 것으로 관측됐다. 반감기가 길면 약물이 혈중에 지속적으로 유지돼 약효와 투과율이 향상되는 장점이 있다. 더욱이 투약 기간과 복용량을 늘렸을 때 대표적 부작용인 이상운동증이 4주 동안 100mg/kg까지 증량된 반복 투여에도 발견되지 않았다.

에이비엘바이오 관계자는 "GrabodyTM B’ 기반 ABL301의 높은 투여량 대비 낮은 독성뿐만 아니라, 반감기 감소 없이 오랜 기간 동안 지속적으로 혈액뇌관문을 통과했다는 점에 많은 관심을 보였다"고 말하며 이어 "긍정적인 연구결과를 통해 GrabodyTM B와 ABL301이 불치병인 퇴행성 뇌질환에 대한 돌파구가 될 수 있다는 것을 증명했다"고 밝혔다.
 

(사진=바이오오케스트라)
(사진=바이오오케스트라)

◇바이오오케스트라, 뇌 특이 약물전달시스템으로 높은 뇌혈관 장벽 투과율 기록

한편 바이오오케스트라는 알츠하이머병을 일으키는 독성 단백질 , 신경염증 , 노화등의 요인을 통제할 수 있는 세포 내 분자 스위치(일종의 마이크로RNA)를 발견, 이를 제어할수 있는 치료제 후보물질을 개발해 주목받고 있다.

이 기업은 약물이 뇌혈관 장벽을 통과하지 못하는 문제를 뇌 특이 약물전달시스템을 개발해 해결했다. 정맥주사로 뇌혈관 장벽을 통과하여 뇌세포까지 약물이 효율적으로 전달할 수 있게 하는 시스템이다.

기존 치료제들의 평균 뇌혈관 장벽 투과율이 0.1%에 그치는 것에 비해 바이오오케스트라의 실제 동물실험에서는 뇌혈관 장벽을 통과하여 뇌 세포로 전달되는 투과율이 약 7% 를 기록하면서 세계 최고 수준의 기술력과 약효를 입증했다.

류진협 바이오오케스트라 대표는 “ 정맥주사를 통한 당사의 뇌 특이 약물전달시스템이 적용된 알츠하이머병 치료제 기술은 많은 바이오 회사들이 눈독을 들일 정도로 매력적이고 어려운 기술이다”면서 “각종 퇴행성 뇌질환 치료제 기술을 선도적으로 개발하고 이를 신약으로 성공시킨다면 관련 분야에 큰 파급력을 줄 것이다”고 예상했다.

이 회사는 현재 이 신약후보물질에 대해 글로벌 생물학적 안전성 평가기관( GLP)에서 영장류 등을 이용해 반복 독성시험을 진행하고 있다. 내년 전임상을 완료하고 임상 1상을 시작한다는 일정이다.
 

셀프릭스 기술 요약(출처=아이큐어비앤피)
셀프릭스 기술 요약(출처=아이큐어비앤피)

◇아이큐어비앤피, 세포 투과 펩타이드로 뇌질환 치료 효과 높여

획기적인 세포 내 약물 전달 기술로 인플루엔자와 코로나19 백신 개발은 물론 각종 항암제와 뇌질환치료제 파이프라인에도 플랫폼을 접목하겠다는 아이큐어비앤피도 화제다.

아이큐어비앤피는 지난 9일 ‘셀프릭스(Cellprix)라는 상표권을 출원했다. 상표 지정 상품은 △약물전달 시스템을 적용한 약제 △세포 내 약물전달용 약제 △암 치료용 바이오약제 △약물전달용 펩타이드 △백신 등이다.

셀프릭스는 아이큐어비앤피가 개발한 세포 투과 펩타이드(Cell Penetrating Peptides, CPP) 기술에 대한 상표다. CPP는 단백질, 약물 등 고분자 물질을 세포 내로 전달하고자 하는 목적으로 사용되는 특정 아미노산 서열 조합의 펩타이드다.

특히 뇌질환에 있어 셀프릭스는 세포 내부로 필요한 약물을 직접 전달할 수 있어 치료 효과를 높일 수 있다.

셀프릭스를 활용하면 주사제를 비강형으로 변경해 타깃 부위에 정확히 전달할 수 있다. 업체 측은 코로나19 백신과 인플루엔자 백신에 이어 셀프릭스 플랫폼의 파이프라인을 퇴행성 질환과 항암제, 뇌질환 치료제 등으로 늘리겠다는 방침이다.
 

[바이오타임즈=김수진 기자] sjkimcap@biotimes.co.kr



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