고분자 약물 뇌 전달 가능…기존 100배 이상 도달률 자랑
日 연구팀 보고
혈액뇌관문을 돌파할 수 있는 나노머신이 개발돼 고분자 약물을 뇌에 전달할 수 있을 전망이다.
사람을 포함한 고등생물의 혈관망에는 뇌에 이물질이 들어가지 않도록 하기 위한 혈액뇌관문이라는 장벽이 있다. 뇌를 보호하는 기능이 있다고는 하지만 뇌로 약물이 전달되는 것을 저해하기 때문에 뇌에 작용하는 약물개발을 방해해 왔다.
혈액뇌관문을 구축하는 뇌혈관 내피세포는 뇌가 에너지원으로서 필요로 하는 글루코스를 특별하게 수송하는 성질을 지니고 있다. 따라서 약물 등에 글루코스에 결합시켜 뇌에 수송한다는 방법론이 세계적으로 연구되고 있지만 아직 성공에는 이르지 못했다.
일본 가와사키시 산업진흥재단 나노의료이노베이션센터(iCONM)와 도쿄대를 비롯한 공동연구팀은 글루코스 트랜스포터가 글루코스의 농도 그 자체에 반응해 작동하는 점에 주목하고, 글루코스를 외부자극으로서 계속 보내면서 나노머신이 혈액뇌관문을 돌파하도록 시도했다.
이 나노머신은 직경이 30나노미터 정도로, 글루코스 트랜스포터의 위치를 인식하는 능력을 지니고 있다. 이를 쥐에 정맥투여하고 글루코스 용액을 투여한 결과, 투여량의 약 6%가 뇌에 도달하는 것으로 확인됐다. 이 6%라는 수치는 기존 나노머신에 비해 100배 이상이나 높은 도달률이라 할 수 있다.
이 나노머신에 약물을 포함시키면 뇌에 약물을 도달시킬 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다. 이를 활용하면 알츠하이머병 등 많은 질환에 대한 혁신적인 치료법을 개발할 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구성과는 '네이처 커뮤니케이션즈' 인터넷판에 게재됐다.