“아두카누맙에 뇌혈관장벽 개방수술 더하자 약물 전달률 8.1배 높아져”

연대 의대, 서울대 약대 공동 연구 성과
동물실험서 인지기능 40% 개선 확인

장진우 연세대 의대 교수와 김혜선 서울대 의대 교수 공동 연구진이 초음파로 뇌혈관장벽을 열어 치료제의 효과를 높이는 방법을 개발했다. /세브란스병원

국내 연구진이 뇌를 보호하는 뇌혈관장벽(BBB)을 열어 뇌질환 치료제의 효과를 높이는 방법을 개발했다. 알츠하이머병 치료제로 허가받았지만, 효능에 대한 논란이 있는 아두카누맙의 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

연세세브란스병원은 장진우 연세대 의대 교수와 김혜선 서울대 의대 교수가 이끄는 공동 연구진이 지난달 27일 국제 학술지 ‘트랜스레이셔널 뉴로디제너레이션’에 “알츠하이머병에 걸린 쥐의 뇌혈관장벽을 초음파로 열어 항체 치료제의 전달률을 8.1배 높일 수 있다”는 연구 결과를 발표했다고 13일 밝혔다.

뇌혈관장벽은 뇌혈관을 통해 외부 물질이 뇌로 들어가지 못하게 막아 뇌를 보호하는 역할을 한다. 반면 약물도 막아 뇌질환 치료에 걸림돌이 됐다. 최근에는 뇌혈관장벽을 통과할 수 있는 약물도 개발되고 있지만, 아두카누맙 같은 항체 치료제는 분자가 큰 단백질 성분이라 뇌혈관장벽에 막혀 치료 효과가 낮은 편이다. 아두카누맙은 2021년 미국 식품의약국(FDA)이 첫 번째 알츠하이머병 치료제로 승인했지만, 치료 효과가 낮아 논란이 계속되고 있다.

공동 연구진은 뇌 혈관에 초음파를 집중적으로 쏴 뇌혈관장벽을 여는 개방수술을 해 아두카누맙의 전달률을 높이는 방법을 개발했다.

국내 연구진의 동물 실험 결과. 초음파로 뇌혈관장벽 개방수술을 했을 때 아두카누맙의 전달량이 약 8배 많아졌다. /세브란스병원

공동 연구진은 쥐에게 치매를 유발한 다음 초음파로 뇌혈관장벽 개방 수술만 한 그룹, 아두카누맙만 투약한 그룹, 개방 수술과 투약을 함께 한 그룹으로 나눠 치료 효과를 확인했다. 뇌의 해마 부위로 아두카누맙이 전달된 양은 아두카누맙만 투약한 그룹보다 뇌혈관장벽 개방수술과 투약을 함께 한 그룹에서 8.1배 많았다. 또 아두카누맙이 아밀로이드베타를 없앤 양도 뇌혈관장벽 개방수술을 했을 때 2배 가량 많아졌다.

뇌혈관장벽 개방수술이 쥐의 인지 능력을 얼마나 좋게 하는지도 확인했다. 쥐는 왔던 길로 돌아가지 않는 습성이 있는데, 치매에 걸린 쥐는 왔던 길을 구분하지 못한다. 이 증상을 이용해 세 갈래 길이 있는 미로에서 목표점에 도착하는 시간을 재서 쥐의 인지 기능을 확인할 수 있다. 뇌혈관장벽 개방수술과 투약을 함께 한 그룹은 치매에 걸린 쥐보다 인지기능이 40% 좋아졌다.

장진우 교수는 “임상시험으로 뇌혈관장벽 개방수술과 치매 항체 치료제를 함께 쓰는 치료법을 계속 연구해 나갈 계획”이라면서 “치매를 근본적으로 치료할 방법이 없는 상황에서 이번 연구로 획기적인 치료법을 만들어 치매 환자들에게 희망을 줄 수 있도록 하겠다”고 말했다.

참고자료

Translational Neurodegenerative, DOI : https://doi.org/10.1186/s40035-022-00333-x

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