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Start Up Innovation / Science
뇌의 관문을 통과할 수 있는 치료약
난치병용 등 기술 개발

뇌를 보호하는 탄탄한 장벽인 혈액뇌관문을 통과해 뇌 안에 약이 도달하게 하는 기술이 잇따라 개발되고 있다. 신기술의 개발로 지금까지 알려 지지 않았던 영역인 뇌의 질병 치료약 개발이 한꺼번에 속도를 낼 전망이다. 수 년 뒤에는 일본에서 세계 최초로 혈액뇌관문의 통과 기술을 사용한 난치병 치료약이 등장할 전망이다.

중견 제약회사인 JCR파머가 국립육성의료연구센터 등에서 추진하는 유전성 난치병인 ‘헌트증후군’의 임상실험이 막바지에 들어섰다. 혈액뇌관을 통과하는 기술을 사용한 세계 최초의 치료약이 될 가능성이 있다.

헌트증후군은 수 십 종류인 라이소좀병의 일종으로 지적 장애 및 운동 장애 등을 일으킨다. 일본에 200명, 전세계에 2,000~3,000명의 환자가 있다고 한다. “2020년에는 제조 승인을 신청할 계획이다”라고 연구기획본부장인 소노다(園田) 집행위원은 기대를 걸고 있다.

-- 유해물로부터 방어 --
라이소좀병은 세포 안에서 “폐기물 처리 공장’의 역할을 하고 있는 라이소좀이라는 작은 기관에 노폐물이 쌓여 발병한다. 이 기관에는 다양한 노폐물이 모여 다양한 효소로 분해된다. 효소 1개가 선천적으로 존재하지 않거나 활동이 저하되면 그 효소가 분해해야 하는 노폐물이 쌓여 다양한 증상을 일으킨다. 결핍된 효소의 종류에 따라 헌터증후군 및 폼페병 등 다양한 질병으로 나눠진다.

현재도 결핍된 효소를 보충하는 치료법은 있으나, 뇌에는 약 효능이 전달되지 않아 뇌의 장애는 개선되지 않는다. 뇌의 혈관에는 틈새가 거의 없어 유해물질을 뇌 안에 들어오지 못하게 하고 있다. 이 혈액뇌관문이라고 불리는 방어벽이 문제가 되어 치료약을 전달할 수 없다. 신약의 후보 물질의 대부분은 이 관문을 통과하지 못한다고 보고되고 있다.

혈액뇌관문을 통과하는 기술이 개발된다면 뇌에 장해가 나오는 유전선 난치병뿐만 아니라, 알츠하이머병 및 파킨슨병, 뇌종양 등 다양한 뇌 질병의 치료약 개발이 속도를 낼 것으로 기대를 모으고 있다.

그렇다면 어떻게 약을 통과시키는 것일까? 혈액뇌관문은 철저한 방어를 자랑하고 있는 것처럼 보이나, 포도당이나 아미노산 등 뇌에 유용한 물질은 흡수시킨다. 이 흡수에 관련이 있는 것이 혈관의 세포에 있는 수용체나 트랜스포터로 불리는 단백질이다.

JCR파머의 새로운 임상 시험약은 혈관 세포에 있는 트랜스페린수용체에 달라붙는 항체에 치료에 필요한 효소를 결합해 뇌에 전달한다. JCR파머는 2018년 6월에 브라질에서도 임상 시험에 들어갔으며 향후 미국과 유럽에서도 임상 시험을 시작할 계획이다.

JCR파머는 10일에 신약을 개발하는 벤처 기업인 펩티드림과 공동으로 혈액뇌관문을 통과하는 폴리펩티드 개발에 성공했다고 발표했다. “항체와 함께 폴리펩티드를 보유하게 됨으로써 뇌에 전달하는 약제의 범위가 확대될 가능성이 나오고 있다”(소노다 집행위원)라고 한다. 펩티드림의 마쓰야(舛屋)　부사장은 “저분자　화합물 및 핵산 의약　등 대부분의 약제를 뇌까지 전달할 수 있게 될 것이다”라고 전망한다.

JCR파머는 향후 라이소좀병의 15개 질환을 대상으로 혈액뇌관문 통과기술을 이용한 치료약 개발을 추진할 계획이다.

-- 나노 입자에 약제 --
도쿄의과치과대학의 요코타(横田) 교수와 나노의료 이노베이션센터의 카타오카(片岡) 센터장 그룹은 혈관의 세포에 있는 글리코스트랜스포터1(GLUT1)이라는 단백질을 통해 약제를 넣은 나노 입자를 효율적으로 전달하는 기술을 개발했다. 이 단백질은 혈관의 세포 안에 있어 혈액 내에 포도당을 뇌 안에 주입할 때 이용되고 있다.

포도당을 묻힌 나노 입자에 핵산 의료약을 주입해 절식시킨 마우스에 투여. 30분 후에 포도당액을 주사하자, 나노 단위가 GLUTI와 결합해 나노입자를 뇌에 전달할 수 있었다.

이 나노입자의 뇌까지의 집적률은 투여량의 6%로, 기존 약의 100배 이상의 효율이라고 한다. 도쿄의과치과대학 발(發)의 벤처기업인 브레이존 세라퓨틱스(도쿄)가 기술 이전을 받아 사업화를 추진하고 있다.

4월에 미국 보스턴에 연구소를 개설. 해외 제약 회사와 공동으로 연구하는 체제를 갖췄다. 브레이존의 도스(戸須) 사장은 “해외의 대형 제약회사 2사와 함께 연구를 시작했다. 각 제약회사가 3~5년 후에 임상 시험에 들어가는 것을 목표로 하고 있다”라고 말한다.

국내 대기업 제약회사들의 관심도 높다. 다케다(武田)제약 공업은 2018년 1월에 미국 데날리 세라퓨틱스와 제휴해 데날리가 보유하고 있는 혈액뇌관문 통과기술을 이용해 알프하이머병 및 신경변성질환의 치료약 개발을 시작했다. 시오노기(塩野義)제약도 1월에 펩티드림과 혈액뇌관문을 통과하는 특수한 펩티드와 약제를 연결시킨 복합체의 공동연구에 돌입했다. 향후, 수 년 안에 뇌의 질병 치료약 개발이 개발이 단번에 진척될 전망이다.

 -- 끝 --