혈관 - 뇌 장벽을 투과하는 나노 입자

(Blood–brain-barrier-crossing lipid nanoparticles (BLNPs) effectively and safely deliver mRNA to the brain via systemic administration. Credit: Created with BioRender.com in the lab of Yizhou Dong, Ph.D., at the Icahn School of Medicine at Mount Sinai.)

뇌는 혈관-뇌 장벽 (BBB, Blood Brain Barrier)는 뇌를 위험한 세균, 바이러스 및 물질에서 보호하는 장벽으로 뇌를 안전하게 지키는 파수꾼 역할을 합니다. 하지만 동시에 약물이 들어가지 못하게 막는 장벽이 되기도 합니다. 따라서 뇌에 효과적인 약물의 숫자는 상당히 제한적일 수밖에 없습니다.

미국 마운트 사나이 아이칸 의과 대학의 연구팀은 BBB를 넘어 약물을 뇌 안으로 전달할 수 있는 나노 입자 운반체인 뇌-혈관 장벽 통과 지방 나노입자 (blood-brain barrier-crossing lipid nanoparticles (BLNPs), 이하 BLNPs)를 개발하고 있습니다.

연구팀은 약물을 투여하는 BLNPs에 이어 이번에는 mRNA를 뇌 안으로 전달하는 BLNP 기술을 연구했습니다. mRNA는 코로나 19 백신으로 유명해졌지만, 최근에는 더 많은 분야에서 시도되고 있는 최신 치료 기술로 백신 만이 아니라 치료 물질을 체내에서 생산할 수 있습니다. 뇌 질환에 있어서는 부족한 물질을 내부에서 만들어 보충하거나 암세포 처럼 위험한 세포를 제거하는 데 사용될 수 있습니다. 하지만 당연히 mRNA 같은 큰 물질은 혈관-뇌 장벽을 통과할 수 없습니다.

쥐의 뇌와 사람의 뇌조직을 대상으로 테스트한 결과 BLNPs는 의도한 대로 mRNA를 뇌 조직 안으로 들여보낸 후 세포에 흡수되어 단백질을 만들 수 있는 것으로 나타났습니다. 물론 실제 임상에서 사용하기 위해서는 복잡한 임상 시험을 거쳐야 하지만, 가능성은 보여준 것입니다.

mRNA 기술 자체는 백신 뿐 아니라 치료 목적으로 앞으로 활용 빈도가 높아질 것으로 예상됩니다. 다만 뇌 질환에 적용하기에는 혈관-뇌 장벽이 큰 걸림돌이었는데, BLNPs가 해결책을 제시할 수 있을지 주목됩니다.

참고

https://phys.org/news/2025-02-blood-brain-barrier-lipid-nanoparticle.html

Blood–brain-barrier-crossing lipid nanoparticles for mRNA delivery to the central nervous system, Nature Materials (2025). DOI: 10.1038/s41563-024-02114-5

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