미니 라마 단백질은 알츠하이머 치료에 대한 가능성을 보여줍니다

“카멜리드 나노바디는 뇌 질환에 대한 생물학적 치료법의 새로운 시대를 열고 치료법에 대한 우리의 생각에 혁명을 일으켰습니다.”라고 프랑스 몽펠리에 소재 국립과학연구소(CNRS)의 공동 교신 저자인 Philippe Rondard는 말했습니다. “우리는 이들이 기존 항체와 소분자 사이에서 새로운 종류의 약물을 형성할 수 있다고 믿습니다.”

나노바디가 발견된 방법

나노바디는 1990년대 초 낙타류의 면역 체계를 연구하는 벨기에 과학자들에 의해 처음으로 확인되었습니다. 그들은 2개의 중쇄와 2개의 경쇄로 구성된 표준 항체 외에도 낙타과 동물이 중쇄만으로 구성된 더 간단한 버전도 생산한다는 사실을 발견했습니다. 현재 나노바디로 알려진 이 항체의 작고 활성 단편은 일반적인 항체 크기의 약 1/10입니다. 이러한 독특한 분자는 일부 연골 어류에는 존재하지만 다른 포유동물에서는 관찰되지 않았습니다.

항체 기반 약물은 암 및 자가면역 질환과 같은 질병을 치료하는 데 널리 사용되지만 뇌 장애를 해결하는 데는 제한적인 성공을 거두었습니다. 특정 알츠하이머 치료와 같이 일부 이점을 제공하는 소수의 항체 치료법조차도 종종 원치 않는 부작용과 관련이 있습니다.

연구진에 따르면 나노바디의 컴팩트한 구조는 뚜렷한 이점을 제공합니다. 크기가 작기 때문에 혈액뇌관문(Blood-Brain Barrier)을 통과하여 표적에 더 효율적으로 작용할 수 있어 부작용이 줄어들고 결과가 개선될 수 있습니다. 이전 연구에서 나노바디는 정신분열증 및 기타 신경 장애가 있는 마우스 모델에서 정상적인 행동을 회복시키는 것으로 나타났습니다.

나노바디가 뇌에서 작동하는 방식

“이들은 수동적으로 뇌에 들어갈 수 있는 가용성이 높은 작은 단백질입니다.”라고 공동 교신저자인 CNRS의 Pierre-André Lafon은 설명합니다. 반면에 혈액뇌관문을 통과하도록 설계된 소분자 약물은 본질적으로 소수성이어서 생체 이용률을 제한하고 표적을 벗어난 결합 위험을 높이며 부작용과 관련이 있습니다.”

독특한 생물학적 특성 외에도 나노바디는 기존 항체보다 생산 및 정제가 더 간단합니다. 또한 뇌의 특정 분자를 표적으로 삼도록 정밀하게 설계되고 미세 조정될 수도 있습니다.

나노바디 기반 약물을 인간 임상 시험에서 테스트하려면 몇 가지 주요 단계를 완료해야 합니다. 연구팀은 독성학 연구와 장기적인 안전성 평가가 필수적이라고 지적합니다. 또한 만성 투여의 영향을 이해하고 나노바디가 뇌에서 얼마나 오랫동안 활성 상태로 유지되는지 확인해야 합니다(정확한 투여 전략을 개발하기 위한 중요한 단계).

“나노바디 자체에 관해서는 안정성을 평가하고 적절한 접힘을 확인하며 응집이 없는지 확인하는 것도 필요합니다”라고 Rondard는 말했습니다. “장기 보관 및 운송 중에 활성을 유지하는 임상 등급 나노바디와 안정적인 제제를 얻는 것이 필요할 것입니다.”

임상 적용을 향한 움직임

Lafon은 “우리 연구실은 이미 몇 가지 뇌 침투 나노바디에 대한 이러한 다양한 매개 변수를 연구하기 시작했으며 최근 치료 조건이 만성 치료와 양립할 수 있다는 것을 보여주었습니다.”라고 덧붙였습니다.

이 연구는 프랑스 국립 연구 기관(ANR-20-CE18-0011; ANR-22-CE18-0003; ANR-25-CE18-0434), 프랑스 국립 연구 기관, 몽펠리에 대학교, 국립 과학 연구 센터(CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale(INSERM)의 지원을 받았습니다. (FRM EQU202303016470 및 FRM PMT202407019488), LabEX MAbImprove(ANR-10-LABX-5301), 개념 증명 Région Occitanie 및 기술 기관 SaTT AxLR Occitanie의 이전.