(Apical-out culture of human (biopsy-derived) colon intestinal epithelial organoids (IEOs) and transport of milk extracellular vesicles (mEVs). A Brightfield image of IEOs cultured in Matrigel (basal-out) and PET transwells inserts (apical-out), and the schematic for development of apical-out IEOs from basal-out polarity. B Depicted schematic of basal-out and apical-out IEOs. C Confocal immunofluorescent staining images of IEOs with apical-out and basal-out polarity. D Confocal immunofluorescent staining images of mEVs transporting across apical-out IEOs after incubation for 4 h. Nucleus in blue (DAPI), apical zonula occludens (ZO-1) tight junction protein in green, and mEVs in red. Schematics were drawn by Figdraw. Credit: Journal of Nanobiotechnology (2023). DOI: 10.1186/s12951-023-02173-x)
RNA 백신은 코로나 19를 계기로 본격적으로 상용화 됐습니다. 이후 과학자들은 다른 종류의 RNA 백신은 물론 RNA를 치료 목적으로 이용하기 위한 연구를 진행 중입니다. 하지만 RNA는 위장관에서 쉽게 파괴되는 물질이기 때문에 주사제로 사용해야 한다는 단점이 있습니다.
영국 킹스 칼리지 런던의 드리톤 블라살류 박사 (Dr. Driton Vllasaliu)가 이끄는 연구팀은 RNA처럼 파괴되기 쉬운 물질을 안전하게 운반하는 보호 캡슐로 우유에 들어 있는 세포외 소포체 extracellular vesicles (EVs)를 지목 했습니다.
우리가 먹는 알약의 상당 부분은 위산이나 소화액에 의해 파괴됩니다. EVs는 위산이나 소화액으로부터 약물을 보호할 수 있는 운반 물질로 많은 연구가 이뤄지고 있지만, 연구팀은 소의 우유에 있는 EVs에 특히 주목했습니다.
우유는 이미 우리가 많이 마서셔 안정성을 확보했을 뿐 아니라 구하기도 쉽습니다. 그리고 별다른 임상 시험 없이도 인간의 장에서 쉽게 흡수된다는 사실을 알고 있습니다.
연구팀은 염증성 장 질환 (IBD)를 치료할 수 있는 RNA를 우유에서 추출한 EVs 안에 넣고 인간 장의 실험실 모델에서 테스트했습니다.
장 질환의 경우 경구용으로 먹는 알약이 가장 효과적인 투여 방식입니다. RNA의 경우 쉽게 파괴되다보니 그런식으로 투여하기 힘들었지만, EVs를 이용해 장벽에 있는 세포에 바로 흡수되게 만든 것입니다.
연구팀은 실험실에서 EVs의 성능을 확인한 후 이를 염증성 장 질환을 지닌 쥐에 실험해 실제로 염증을 가라앉힐 수 있다는 점을 입증했습니다.
물론 실제 임상 시험을 거쳐 상용화되기 까지 많은 연구가 남아 있지만, 우유의 EVs를 활용하자는 아이디어 자체는 괜찮아 보입니다. 안전성과 흡수 효과가 이미 검증되어 있고 구하기도 쉽기 때문입니다. 앞으로 주사제의 경구용 대체제로 각광받을 수 있을지 주목됩니다.
참고
https://phys.org/news/2024-04-cows-particles-effective-oral-delivery.html
Yunyue Zhang et al, Probing milk extracellular vesicles for intestinal delivery of RNA therapies, Journal of Nanobiotechnology (2023). DOI: 10.1186/s12951-023-02173-x
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