셀리버리, 파킨슨병 치료신약 iCP-Parkin 글로벌 분석기관에서 혈뇌장벽 (BBB) 투과력 증명으로 뇌질환치료제 개발 난제 극복
셀리버리, 파킨슨병 치료신약 iCP-Parkin 글로벌 분석기관에서 혈뇌장벽 (BBB) 투과력 증명으로 뇌질환치료제 개발 난제 극복
  • 김효선 기자
  • 승인 2021.05.04
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▲사진설명: 뇌신경세포로 투과하여 들어가는 iCP-Parkin
▲사진설명: 뇌신경세포로 투과하여 들어가는 iCP-Parkin

셀리버리(대표 조대웅)는 글로벌 위탁연구기관 (CRO)인 코방스 (Covance, 헌팅든, 영국)의 액체크로마토그래피-직렬질량분석법 (LC-MS/MS)을 이용하여 파킨슨병 치료제 iCP-Parkin이 뇌를 지키는 보호막인 혈뇌장벽 (blood-brain barrier: BBB)을 통과하여 1 시간 이내로 신속하게 뇌조직에 전송된다는 것을 최저정량한계 (LLOQ)가 5천만분의 1그람 (20ng/ml) 단위까지 분석하는 정밀분석을 통하여 증명하는데 성공했다. 이로써, 셀리버리는 TSDT 플랫폼기술로 향상된 약리물질의 뇌 약리동태 (Brain PK)에 대한 객관적인 데이터를 원하던 글로벌 제약사의 요구를 충족시킬 수 있게 되었다고 밝혔다.

파킨슨병은 신경전달물질인 도파민을 생성하고 분비하는 뇌신경세포 (neuron)가 손상되어 운동능력과 인지기능에 장애가 생기는 퇴행성 뇌질환이며, 이러한 신경세포 파괴는 알파-시뉴클레인 (α-Synuclein) 단백질의 응집체 (protein aggregate)에 의해 발생한다고 알려져 있다. 파킨슨병의 치료를 위해서는 증상완화 또는 질병의 진행을 늦추는 약물인 도파민 전구체 레보도파 (Levodopa)를 투여해 뇌에서 도파민의 농도를 높여 주는 것이 지금까지의 유일한 약물치료법이나 장기복용시 부장용과 약물 저항성이 나오는 등 근본적인 치료방법이라 볼 수는 없다. 이 난치성 뇌질환에 대한 치료제 개발에 어려움을 극복하기 위하여 여러 글로벌 제약회사에서는 알파-시뉴클레인을 제거할 수 있는 중화 항체치료제를 개발하려고 했으나, 이 또한 쉬운일 아님이 드러났다. 로슈 (Roche, 바젤, 스위스)가 개발하는 알파-시뉴클레인 중화 항체 프레지네주맙 (Prasinezumab)은 임상 2상에서 실패하였고, 미국의 바이오젠 (Biogen, 캠브리지, 매사추세츠주)은 같은 기능의 항체 신패네맙 (Cinpanemab)을 개발하였고 이 역시 임상2상에서 실패로 돌아갔다. 이렇게 글로벌 제약사들이 파킨슨병 치료제의 임상개발에 어려움을 겪고 있는 이유는 뇌를 둘러싸고 있는 혈뇌장벽 (BBB)을 뚫고 뇌조직 안으로 약물을 전송하기가 어려울 뿐만 아니라, 조금 투과하더라도 뇌신경세포 (neuron) 내부로 항체같이 커다란 약리물질들의 세포내 투과가 불가능 하다는 것이 문제였다.  

셀리버리의 iCP-Parkin은 이러한 거대분자 약리물질들을 생체 내 조직, 그리고 그 조직을 구성하는 세포 안으로 약물을 전송 시킬 수 있는 플랫폼기술인 TSDT를 이용하여 혈뇌장벽을 구성하는 혈관 내피세포 (endothelial cell) 세포막을 투과하고, 계속해서 뇌조직을 구성하는 뇌신경세포를 연속투과하여 알파-시뉴클레인 단백질의 응집체의 축적 (Lewy body)을 막아 파킨슨병 치료효능이 뛰어남을 상위 1% 과학저널인 사이언스 어드벤시스 (Science Advances)에 발표하여 학계의 검증을 통해 증명한 바 있다. 즉, 이번 결과에서 보여주는 신속한 혈뇌장벽 투과력과 뇌신경세포 안으로의 전송능력 증명은 도파민을 생성하는 신경세포에 축적되는 알파-시뉴클레인의 제거가 가능하다는 것을 시사하고 있다고 셀리버리 관계자는 밝혔다.

셀리버리의 퇴행성뇌질환치료제 개발실 연구책임자는 이번 분석의 핵심은, “iCP-Parkin이 혈뇌장벽을 얼마나 신속하게 통과하여 뇌조직의 심부에 들어가는지를 보여줌에 의의가 있다” 라고 밝혔다. 덧붙여, “파킨슨병 모델동물에서 8 단계의 시간대별로 iCP-Parkin을 1회 꼬리정맥 주사투여한 뒤 뇌 120개와 혈액 80개의 샘플을 확보하여, 영국의 코방스로 보내 TSDT 기술이 적용된 iCP-Parkin 재조합단백질 뒤쪽 부분 (33개의 아미노산)을 감지하여 조직과 혈액에서 iCP-Parkin을 정량적으로 분석하였다. 파킨슨병 모델동물에서 30 분에서 1 시간 이내로 빠르게 뇌조직 내로 전송되어, 24 시간내에 뇌에서 대사 제거 된다” 라고 설명했다. 이번 결과에서 뇌조직에서 4 시간까지 유지되는 것만으로도 효능평가 결과에서는 획기적인 치료 효능이 나타남을 보여주었다.

셀리버리의 퇴행성뇌질환치료제 개발실 연구책임자는, “이번 분석은 세계최고수준의 글로벌 분석기관인 코방스에서 얻은 iCP-Parkin의 혈뇌장벽 투과능력에 대한 객관적인 자료로써, 내부가 아닌 제3의 글로벌 분석기관에서 높은수준의 뇌전송이 증명됐다는 데에서 그 의미가 크다” 라고 말했다. 추가로 그는, “이번 결과는 현재 뇌질환치료제 개발에 가장 중요한 혈뇌장벽 투과 전략 (strategy)이 뇌 내피세표의 수용체 (receptor)를 통한 이중항체 전송밖에 없는 상황에서, 이중항체 이외의 재조합단백질을 뇌 혈관 내피세포 직접투과 (direct penetration) 라는 전혀 새로운 방법으로 뇌조직 및 뇌신경세포에 전송할 수 있음을 입증한 결과이며, 이는 뇌질환치료제 개발에 대한 새로운 전략인 동시에 그 동안의 뇌질환치료제 개발의 난제를 극복 해주는 해결책이기 때문에 글로벌 제약사들이게 할말이 많아 질 것” 이라고 밝혔다.  
 


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