흡입 약물로 심각한 폐렴을 예방할 수 있습니다

May 25, 2023

2023년 8월 8일

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뮌헨 기술대학교

지나치게 활동적인 면역 세포는 종종 코로나19와 같은 질병의 폐 손상 뒤에 있습니다. 뮌헨공과대학(TUM)의 연구원들은 대식세포로 알려진 이들 세포의 활동을 늦추는 폐 스프레이용 RNA 제제를 개발했습니다. 새로운 당 기반 수송 메커니즘은 치료제를 표적에 전달하는 데 특히 효과적입니다.

약리학 및 독성학 교수인 Stefan Engelhardt가 이끄는 팀은 SARS-CoV2 감염과 같은 심각한 폐 염증 및 섬유증, 즉 폐 조직의 흉터를 예방하기 위해 RCS-21이라는 RNA 기반 활성 성분을 개발했습니다.

세포에서 RCS-21은 분자 마이크로RNA 21의 활동을 중단시킵니다. Engelhardt와 그의 팀이 오랫동안 연구해 온 이 핵산은 심각한 폐 감염에서 대식세포의 과도한 활동을 유발하는 요인 중 하나입니다.

과학 저널 Nature Communications에 게재된 연구팀은 활성 물질인 RCS-21이 흡입기를 통해 표적에 특히 효과적으로 전달되는 방법을 설명합니다. 이를 위해 연구진은 대식세포의 특별한 특징을 활용했습니다. 이러한 제거 세포는 건강한 폐에도 많이 존재합니다. 그곳에서 그들은 박테리아와 곰팡이 포자를 가능한 한 빨리 파괴하는 중요한 임무를 수행합니다.

대식세포는 침입자 표면의 복잡한 당 분자를 기반으로 무엇보다도 표적을 식별합니다. Stefan Engelhardt는 "우리는 단일 세포 분석을 통해 상응하는 당 수용체가 대식세포의 가장 일반적인 수용체 중 하나라는 사실을 확인했습니다."라고 말했습니다. "반면에 수용체는 어떤 의미에서는 대식세포의 독특한 특징입니다. 다른 곳에서는 거의 발생하지 않습니다."

따라서 연구팀은 활성 성분을 설탕 분자, 더 정확하게는 트리만노스에 결합시켰습니다. 이 접근법은 지금까지 화학적으로 덜 복잡한 활성 성분을 통해서만 추구되었습니다. 쥐를 대상으로 한 연구에서는 명확한 결과가 나왔습니다. Deepak Ramanujam과 함께 해당 기사의 제1저자인 Christina Beck은 "약물을 스프레이로 투여했을 때 대식세포는 설탕 분자가 없을 때보다 활성 성분을 훨씬 더 잘 흡수했습니다. 대조적으로 다른 세포 유형은 심지어 분자를 완전히 배제합니다"라고 말했습니다.

생쥐를 대상으로 한 실험에서 RCS-21은 마이크로RNA 21이 대조 동물에 비해 절반 이상 감소했음을 확인했습니다. 섬유증과 염증도 치료 후 크게 감소했습니다. 실험실에서 SARS-CoV-2 코로나바이러스에 감염된 인간 폐 조직 샘플에서 RCS-21을 처리하면 증가된 microRNA-21 활성이 중단되었습니다.