microRNA 캡슐화 나노입자에 의한 뇌종양 치료
microRNA 캡슐화 나노입자에 의한 뇌종양 치료
뇌는 생체에서 매우 중요한 장기이기 때문에 뇌외 혈관에서 유입되는 혈액과 뇌 조직액과의 사이에 물질 교환을 제한하는 혈액 뇌관문（blood-brain barrier）이 존재합니다
이 혈액 뇌관문에 의해 뇌에 중요한 물질은 뇌외 혈관에서 뇌로 통과하지만 반대로 항암제와 같은 독성을 가진 약물은 통과하지 않습니다. 그렇기 때문에 뇌종양에 대한 유효한 항암제가 매우 적은 것이 현실입니다.
본원의 나노입자 봉입 microRNA는 뇌에 독성이 없고 혈액 뇌관문을 통과하고 또한 뇌종양에 집중적으로 도달하는 약제입니다.
아래에 혈액 뇌관문 통과형 나노 입자 봉입 microRNA에 대하여 설명 드리겠습니다.
모든 생명정보는 세포내의 DNA에 보존・축적되어 있습니다.
microRNA는 이 생명 정보를 계승하는 DNA의 복제시에 설계조정을 담당하는 물질입니다. [그림1]
먼저 핵내의 DNA정보를 복사한 mRNA에 의해, 세포질내에서 동일한 DNA정보가 복제됩니다. 이 때, 설계도의 최종 조정을 하는 것이 microRNA입니다. microRNA발현량이 감소하면 설계도를 토대로 행해지는 DNA복제가 제어되지 않아 이상 단백질 합성이 이루어지고 분열한 세포도 암화 하는 것으로 간주됩니다.
따라서, microRNA를 보충해 줌으로써 정상적인 DNA 복제가 행해져, 이상 단백질 합성을 억제하는 것이 가능합니다. [자세한 것은 이쪽]
다만, microRNA는 직접 혈관내에 투여하면 파괴되기 때문에 나노 사이즈의 입자에 봉입・보호합니다.[그림2]
이 microRNA봉입 나노 사이즈 입자는 100나노 이하이기 때문에 정상혈관에는 누출되지 않고 또 모니터링 메커니즘 (망내계)에 포착・처리되지 않기 때문에 혈관내를 체류하면서 계속 순환하여 순차적으로 암세포에 도달합니다. [그림3]
DDS（Drug Delivery System）란 필요한 약제를 필요한 양・시간만 목적 조직에 송달하는 치료법
다만 뇌에는 뇌외 혈관에서 유입되는 혈액과 뇌 조직액 사이의 물질 교환을 제한하는 혈액 뇌관문 (blood-brain barrier)이 있고, 뇌에 있어서 중요한 물질은 뇌외 혈관으로부터 뇌내로 통과하고 역으로 항암제와 같은 독성이 있는 약제는 통과하지 못합니다.
본원의 나노 입자 봉입 microRNA는 뇌에 대하여 독성이 없고 혈액 뇌관문을 통과하고 또한 뇌종양에 집중적으로 도달하는 약제입니다.
그 이유로서 알반적으로 수동 확산에 의해 혈액 뇌관문을 통과하여 뇌에 도달할 수 있는 약은 대체로 450 Da 미만의 저분자로 지용성이고 수소 결합수 6개 이하라는 특성을 가지는 것에 한정됩니다만, 본원의 나노 입자는 상기의 조건을 만족하고 있습니다.
또한, 뇌는 거의 포도당(당질)만을 에너지원으로 하고 있기 때문에, 혈액뇌관문을 구성하는 혈관 내피세포에는 포도당에 대한 안테나인 GLUT-1(글루코스 수송 단백질)이 풍부하게 존재하고, 99% 이상의 당은 투과되어 뇌신경세포나 glial 세포에 이용됩니다.
그 GLUT-1을 통해 뇌내로 통과를 향상시키기 위해, 본원의 나노 입자의 표면에는 고농도의 글루코스를 배합하고 있습니다. [그림 4]
microRNA 봉입 나노 입자는 포도당을 함유하고 있기 때문에, 암세포 표면에 과발현하고 있는 GLUT(글루코오스 수송 단백질)에 의해 암세포 내부에 도입되어, 엔도솜 내의 산성 환경(pH6.0) 이하에서 붕괴 그리고 microRNA가 방출되어 암세포는 자연사(아폽토시스)합니다. [그림 5]
현재, 암에 대한 microRNA 치료는 전세계의 의료시설·연구기관에서 많은 시도가 이루어지고 있으며, 첨단의료로서의 기대도 높고, 암 치료의 최전선에 위치하고 있습니다. 본원에서는 microRNA를 혈액 뇌관문을 통과하는 나노 입자에 봉입하여 뇌종양의 완전치유를 목표로 한 치료를 실시하고 있습니다.
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