나노기술 및 정책 정보

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터프츠 대학교(Tufts University) 연구팀이 약물, 큰 분자, 심지어 유전자 편집 단백질을 혈액 뇌 장벽을 가로 질러 쥐의 뇌로 운반하는 것을 돕는 신경 전달 물질을 포함하는 작은 지질 기반 나노 입자를 개발함. 이 개발은 중추 신경계로 치료제를 전달할 때 발생하는 현재의 한계를 극복함으로 그동안 뇌에 접근 할 수 없었던 광범위한 치료제를 사용할 수 있도록 가능성을 열어줌. 연구팀이 개발한 방법의 힘은 매우 다재다능하고 상대적으로 파괴적이지 않다는 것임. 이는 약물 자체를 화학적으로 변형시키지 않고 지질 기반 나노 입자로 포장함으로써 광범위한 분자를 전달할 수 있는 것임. 또한 생체에서 작동하는 장벽의 완전성을 방해하지 않으면서 혈액 뇌 장벽을 가로 질러 전달할 수 있다는 것임. 혈액-뇌 장벽은 뇌의 혈관을 정렬하는 내피 세포층으로 구성되며, 매우 선택된 분자 세트만 혈류에서 뇌의 뉴런과 다른 세포를 둘러싸고 있는 체액으로 통과하도록 함. 치료 약물을 장벽 넘어 뇌로 안전하고 효율적으로 전달할 수 있는 방법에 대해 의학에서 오랫동안 도전해 왔었음. 신경 퇴행성 장애, 뇌종양, 뇌 감염 및 뇌졸중의 치료는 펩타이드 및 단백질과 같은 소분자 약물 및 거대 분자를 뇌로 안전하게 전달하는 데 어려움으로 인해 제한되어 왔었음. 장벽을 "통과"시키기 위한 직접 주사 또는 장벽의 파괴와 같은 현재의 접근법은 감염, 조직 손상 및 신경 독성을 비롯한 위험을 야기함. 치료 약물을 뇌로 운반하기 위해 변형된 바이러스 및 단일 클론 항체와 같은 운반체를 사용하는 것은 생산 비용 및 안전성을 포함하여 한계가 있어 왔음. 나노 입자, 나노 캡슐 및 중합체와 같은 다른 담체는 가능성을 보여 주지만, 전달을 보장하기 위해 필요한 변형은 복잡할 수 있음. 연구팀은 특정 신경 전달 물질이 뇌 전체에 접근하는데 필요한 화학적 “통과”를 가지고 있다는 사실을 이용했음. 지질(지방-유사) 분자를 신경 전달 물질에 부착시킴으로써, 생성 된 NT- 리피도이드는 지질 나노 입자 (LNP), 특히 치료 약물 내에 다른 분자를 캡슐화 할 수 있는 작은 지질 기포로 도핑 될 수 있음.

본 연구 성과는 ‘Science Advances’ ("Neurotransmitter-derived lipidoids (NT-lipidoids) for enhanced brain delivery through intravenous injection") 지에 게재됨.