뇌에 약을 보내는 기생충

뇌에 침입하는 기생 원충이 치료용 단백질을 운반하도록 하는 데 성공했다.

치료용 단백질을 표적 세포에 집어넣음을 수 있으면 여러 가지 질병을 치료할 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 세포 밖에서의 단백질은 불안정해 분해되기 쉽다. 또 뇌에 단백질을 운반하려면 '혈액 뇌 관문'이라는 혈관과 뇌 조직 사이의 배리어(장벽) 조직을 지나가야 한다. 그러나 대부분의 단백질은 혈액 뇌관문을 지날 수 없다.

이스라엘 텔아비브 대학교의 브라차(Shahar Bracha) 박사 연구팀은 뇌에 침입하는 기생 원충 '톡소플라스마'를 이용해 의료용의 큰 단백질을 뇌의 신경 세포에 집어넣는데 성공했다. 톡소플라스마는 포자충류의 한 부류로, 1908년 아프리카에서 가시다 람쥐류(Hystrix)의 일종에서 발견된 이후 포 유류 조류 파충류 어류 등에서도 발견되어, 톡소플라스마속 약 7종이 알려져 있다. 뇌염, 폐렴 등의 감염증을 일으키기도 한다.

연구팀은 우선 표적 세포 안으로 치료용 단백질을 분비하도록 톡소플라스마의 유전자를 변이시켰다. 생쥐 복부에 변이된 톡소플 라스마를 주사했더니 톡소플라스마가 뇌에 도달해 신경 세포에 치료용 단백질을 넣을 수 있었다. 또한 배양된 사람의 신경 세포에 변이된 톡소플라스마를 감염시켰더니 치료 용 단백질을 신경 세포에 집어넣을 수 있었다. 배양된 사람의 신경 세포 안에서 의료용 단백질이 기능하고 있음을 확인했다.

이번에 개발된 기술을 사람에게 적용하기 위해서는 톡소플라스마의 신경 독성을 약하게 하고 사람의 뇌에 도달할 치료용 단백질의 양을 늘릴 필요가 있다. 앞으로 이 과제들을 극복하는 것이 중요하다고 연구팀은 말했다.

출전 Nature Microbiology, 2024년 7월 29일

출처: 뉴턴 2024-11