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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.)

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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참고

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

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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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