중추신경계(CNS) 신약 개발의 새로운 전환점: 인간화 마우스 모델을 통한 혈뇌장벽(BBB) 장벽 극복
중추신경계 (CNS) 질환에 대한 효과적인 치료법 개발 경쟁은 그 어느 때보다 치열합니다. 지난 한 해 동안 주요 거래, 협력 및 획기적인 연구 성과가 잇따르며, 의학 분야에서 가장 큰 난제 중 하나인 혈뇌장벽 (BBB) 을 통한 치료제 전달 성공에 대한 시장의 명확한 집중을 시사했습니다.
주요 기업들의 전략적 움직임이 이러한 핵심적인 고통 지점을 강조합니다. 예를 들어, AbbVie 는 알츠하이머병과 같은 뇌 질환에 초점을 맞춘 TfR1 및 CD98hc 기반 전달 플랫폼을 보유한 Aliada Therapeutics 를 14 억 달러에 인수했습니다[1]. GSK 는 알츠하이머병과 파킨슨병 치료를 위해 IGF1R 표적 BBB 플랫폼인 Grabody-B 를 활용하기 위해 ABL Bio 와 파트너십을 체결했습니다[2]. AstraZeneca 의 Alexion 은 고효율 BBB 전달 능력으로 알려진 JCR Pharmaceuticals 의 JUST-AAV 플랫폼에 대한 비독점 라이선스를 8 억 2,500 만 달러의 투자로 확보했습니다[3]. 이러한 발전과 해당 분야의 다른 움직임들은 산업계가 대형 분자를 중추신경계 표적에 도달시키기 위해 BBB 통과 플랫폼에 큰 기대를 걸고 있음을 보여줍니다.
| 날짜 | 기업 | 전달 플랫폼 | 표적 | 치료 방식 | 주요 정보 (거래 및 연구) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2024/10/28 | AbbVie | MODEL® | TFR1&CD98HC | 항체 | AbbVie 는 알츠하이머병과 같은 뇌 질환에 집중하기 위해 Aliada Therapeutics 를 14 억 달러에 인수했습니다. 이 플랫폼에는 BBB 침투 항 Aβ 항체인 Alida-1758 도 포함되어 있습니다. |
| 2025/1/7 | Sanofi | AntiClastic | / | ASO | Sanofi 는 Alloy Therapeutics 와 CNS 약물 프로젝트에서 파트너십을 맺었습니다. Sanofi 는 AntiClastic 플랫폼에 대한 비독점 권리와 4 억 달러의 투자를 확보했습니다. 이 플랫폼은 신경 및 신경퇴행성 질환 치료를 위해 개발됩니다. |
| 2025/4/7 | GSK | Grabody-B | IGF1R | 항체, ASO, siRNA | GSK 는 알츠하이머병과 파킨슨병 치료를 위해 IGF1R 표적 Grabody-B BBB 플랫폼을 활용하여 ABL Bio 와 협력합니다. |
| 2025/7/8 | AstraZeneca | JUST-AAV | TFR1 | AAV | AstraZeneca 의 자회사인 Alexion 은 8 억 2,500 만 달러에 JCR Pharmaceuticals 의 JUST-AAV 플랫폼에 대한 비독점 개발 권리를 획득했습니다. 이 플랫폼은 유전자 치료를 진전시키기 위한 고효율 BBB 전달 능력을 가지고 있습니다. |
| 2025/7/9 | Novartis | BDM | / | 항체, 유전자 치료 | Novartis 는 신경, 신경퇴행성 및 희귀 질환에 집중하기 위해 Vesalius Therapeutics 를 1 억 2,000 만 달러에 인수했습니다. 이 회사의 BDM 플랫폼은 고효율 BBB 전달 능력을 가지고 있습니다. |
| 2025/7/16 | Acumen | J-Brain Cargo® | TFR1 | 항체 | JCR Pharma 와 Acumen 은 JCR 의 J-Brain Cargo® 플랫폼을 사용하여 새로운 신경퇴행성 질환 치료를 공동 개발함으로써 CNS 약물 발견 및 개발 협력을 확대했습니다. |
| 2025/7/22 | Denali Therapeutics | Dual ATV | TFR1&CD98HC | 항체, ASO, siRNA | Denali Therapeutics 는 중추신경계 및 신경근육 질환 치료를 진전시키기 위해 최대 22 억 5,000 만 달러 규모의 Dual ATV 플랫폼에 대한 협력을 발표했습니다. |
| 2025/7/28 | Roche | BrainshuttleTM | TFR1 | 항체 | Roche 는 BBB 침투 항 Aβ 항체인 Trontinemab(Brainshuttle™) 에 대한 인상적인 임상 데이터를 발표했습니다. 최고 용량군은 28 주 이내에 환자의 91% 가 Aβ-PET 음성으로 전환되었으며, ARIA-E 발생률은 5% 미만이었습니다. 이는 플랫폼의 잠재력을 입증합니다. |
| 2025/8/5 | Dyne Therapeutics | FORCE™ AOC | TFR1 | ASO | Dyne Therapeutics 의 DYNE-251 이 DMD 에 대해 FDA Fast Track 지정을 받았습니다. 이 플랫폼은 TfR1 표적 Fab 를 사용하여 근육 조직 내 정밀 분포를 달성합니다. |
| 2025/8/6 | Novartis | AOC | TFR1 | ASO, siRNA | 보도에 따르면 Novartis 는 RNA 치료제를 근육 및 신경 조직으로 전달하기 위해 TfR1 표적 항체 플랫폼 (AOC) 을 활용하는 Avidity Biosciences 인수를 고려하고 있습니다. |
| 2025/8/7 | Biogen | ATV:cisLALA | TFR1 | 항체, ASO, siRNA | Science 기사에서 ATV:cisLALA 플랫폼이 ARIA 부작용을 효과적으로 제거하면서 CNS 약물 전달의 안전성과 안정성을 향상시킨다는 연구 결과가 발표되었습니다. |
| 2025/8/11 | University of South Carolina | T-CeNP | RAGE | 항체 | USC 연구팀은 산화 스트레스와 염증을 줄여 알츠하이머병 치료를 위한 항산화 및 신경보호 인자의 전달을 개선할 수 있는 T-CEnP BBB 통과 플랫폼을 구축했습니다. |
| 2025/8/13 | Galibra&Emugen | TFR1 CapX | TFR1 | AAV | Apertura Gene Therapy 는 복잡한 신경 질환을 극복하기 위해 뇌에서의 유전자 치료 전달 효율성을 높이기 위해 Galibra 와 Emugen 과 같은 파트너들에게 TfR1 CapX 플랫폼을 라이선스했습니다. |
혈뇌장벽 (BBB): 뇌의 "수호자"이자 약물 전달의 "장애물"
BBB 는 밀집된 뇌 내피 세포, 성상교세포, 주세포 및 기저막으로 구성된 매우 선택적인 "요새"이며, 병원체와 독소로부터 뇌를 보호하는 방어 시스템 역할을 합니다[7].
해결책: 수용체 매개 트랜스사이토시스 (RMT)
이 병목 현상을 극복하기 위해 과학자들은 다양한 BBB 통과 전략을 개발했으며, 비침습적 수용체 매개 트랜스사이토시스 (RMT) 메커니즘이 가장 유망한 방법 중 하나입니다[10]. 이상적인 RMT 표적은 뇌 내피 세포에서 높게 발현되지만 말초에서는 발현이 낮아 부작용을 최소화해야 합니다. 완벽한 단일 표적은 존재하지 않지만, TfR1 과 CD98hc 가 주류 초점이 되었습니다. Roche, Aliada, Denali 와 같은 회사의 플랫폼들은 치료 분자를 TfR1 또는 CD98hc 를 표적으로 하는 항체에 접합하여 수용체의 수송을 이용하여 약물을 혈액에서 중추신경계로 "셔틀"함으로써 뇌 노출과 치료 효과를 향상시킵니다.
종간 차이 (Species Differences) 의 도전과 Cyagen 의 해결책
이러한 플랫폼의 주요 과제는 종간 차이로 인해 많은 인간 특이적 치료제가 마우스 BBB 에 결합하거나 통과하지 못한다는 것입니다. 예를 들어, 많은 인간 표적 TfR1 플랫폼은 설치류 TfR1 에 결합하거나 마우스 BBB 를 통과하지 못합니다[11-12]. 이를 해결하기 위해 Cyagen 은 BBB 연구를 위한 일련의 새로운 인간화 마우스 모델을 개발했습니다. Cyagen 의 모델은 TfR1, CD98hc, IGF1R 및 RAGE를 포함한 주요 인간 BBB 표적의 발현을 위해 설계되어 인간 특이적 치료제를 생체 내에서 정확하게 테스트할 수 있습니다.
Cyagen 의 B6-hTFRC(CDS) 마우스는 대표적인 예입니다. 이 모델은 마우스 버전이 아닌 인간 TfR1 단백질을 특별히 발현합니다. TfR1 을 분자 "트로이 목마"로 사용하는 항체 기반 플랫폼을 평가하기 위한 이상적인 도구입니다. 또한 Cyagen 은 알츠하이머병, 파킨슨병, ALS 와 같은 질환에 특화된 인간화 모델을 제공합니다.
| 제품 번호 | 계통명 | 표적 | 유형 | 상태 |
|---|---|---|---|---|
| C001584 | B6-hTFRC(CDS) | TFRC (TFR1) | BBB 전달 표적 | 사용 가능 |
| C001840 | B6-hFcRn/hTFRC | TFRC (TFR1) & FcRn | 사용 가능 | |
| C001730 | B6-hALB/hTFRC | TFRC (TFR1) & ALB | 사용 가능 | |
| C001608 | B6-hC3/hTFRC(CDS) | TFRC (TFR1) & C3 | 사용 가능 | |
| TBD | B6-hTFRC(Genomic) | TFRC (TFR1) | 연구 개발 중 | |
| C001623 | B6-hIGF1R | IGF1R | 사용 가능 | |
| C001624 | BALB/c-hIGF1R | IGF1R | 사용 가능 | |
| TBD | B6-hCD98HC | CD98HC | 연구 개발 중 | |
| TBD | B6-hRAGE | RAGE | 연구 개발 중 |
RMT 의 실제 적용: 중추신경계 및 신경근육 질환의 혁신
BBB 통과 분야는 신경퇴행성 질환을 위한 활발한 "전장"입니다. 예를 들어, Roche 의 차세대 Aβ 항체인 Trontinemab 은 인상적인 임상 데이터를 보여주었습니다[5]: 최고 용량군은 28 주 만에 91% 의 아밀로이드 제거율을 보였습니다. 이는 신경퇴행성 질환에서 TfR1 표적 플랫폼의 막대한 잠재력을 강조합니다[13].
| Aβ 단일클론항체 약물 | 기업 | Anti-TFR1 | 완전한 아밀로이드-β 제거 | 효능 발현 시간 | ARIA-E 위험 |
|---|---|---|---|---|---|
| Trontinemab | Roche | √ | 91% (28 주) | ~8 주 | <5%< /td> |
| Leqembi | Eisai/Biogen | × | 68% (18 개월) | ~6 개월 | ~13% |
| Donanemab | Eli Lilly | × | 71% (12 개월) | ~3 개월 | ~24% |
CNS 를 넘어, TfR1 의 근육 세포 내 높은 발현은 근육 조직으로의 효율적인 전달을 가능하게 합니다. Dyne Therapeutics 와 Avidity Biosciences 와 같은 기업들은 TfR1 기반 플랫폼을 사용하여 근이영양증과 폰베병과 같은 희귀 근육 질환을 표적으로 합니다. BBB 통과 기술의 잠재력은 다발성 경화증과 같은 B 세포 관련 자가면역 질환을 포함한 다른 분야로도 확장됩니다.
Cyagen 의 "모델 툴킷"
BBB 통과 혁신은 정확한 검증 및 최적화를 위한 강력한 "모델 툴킷"을 요구합니다. Cyagen 은 이 연구를 지원하기 위해 포괄적인 인간화 모델 세트를 적극적으로 구축했습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:
- BBB 표적용 인간화 모델: TfR1, CD98hc, IGF1R 및 RAGE.
- 질환 특이적 인간화 및 녹아웃 (KO) 모델: 알츠하이머병 (AD), 파킨슨병 (PD), 근위축성 측삭 경화증 (ALS), 다발성 경화증 (MS), 듀센형 근이영양증 (DMD), 척수성 근위축증 (SMA) 을 위한 모델.
Cyagen 은 종간 번역 장벽을 제거하고 혁신적인 신약 발견 과정을 가속화하는 데 도움이 되는 체계적인 생체 내 효능 평가 솔루션을 제공하기 위해 헌신하고 있습니다.
모델을 넘어: Cyagen 의 포괄적인 Neuro-CRO 서비스
Cyagen 은 올바른 모델을 제공하는 것이 첫 번째 단계임을 이해합니다. Cyagen 의 포괄적인 Neuro-CRO 플랫폼은 초기부터 완료까지 연구를 지원하도록 설계되어 전임상 연구를 위한 원스톱 솔루션을 제공합니다. Cyagen 의 서비스에는 다음이 포함됩니다:
- CNS 질환 모델 생성 및 브리딩 (Breeding): 유전자 조작부터 유도 질환 모델까지, 귀사의 특정 연구 요구 사항에 맞춘 모델.
- 생체 내 약리학적 효능 평가: 다양한 CNS 및 신경근육 질환 모델을 대상으로 약물 유효성을 검증하는 데 도움을 드립니다.
- 행동 및 인지 평가: 화합물의 치료 효과를 측정하기 위해 최첨단 시설을 활용한 행동 테스트를 수행합니다.
- 조직병리학 및 생체 표지자 분석: 조직 염색, 이미징 및 생체 표지자 분석에 대한 전문 지식을 통해 더 깊은 통찰력을 얻습니다.
고급 모델과 일련의 연구 서비스를 결합하여 Cyagen 은 일반적인 장애물을 제거하고 임상 시험까지의 여정을 가속화하는 데 도움을 드립니다.
참고 문헌
[1] AbbVie. (2024, 10 월 28 일). AbbVie, Aliada Therapeutics 인수, 알츠하이머병 및 신경과학 파이프라인 집중 강화. Retrieved from https://news.abbvie.com/2024-10-28-AbbVie-to-Acquire-Aliada-Therapeutics,-Strengthening-Focus-in-Alzheimers-Disease-and-Neuroscience-Pipeline
[2] ABL Bio. (2025, 4 월 7 일). ABL Bio, 신경퇴행성 질환 치료를 위한 신약 개발을 위해 GSK 와 Grabody-B 뇌 전달 플랫폼 라이선스 계약 발표.
[3] Pharmaceutical Technology. (2025, 7 월 9 일). JCR Pharmaceuticals 와 Alexion, JUST-AAV 유전자 치료 플랫폼 파트너십. Retrieved from https://www.pharmaceutical-technology.com/news/jcr-pharmaceuticals-alexion-just-aav-gene-therapy-platform/
[4] Reuters. (2025, 8 월 6 일). Novartis, 바이오기술 기업 Avidity Biosciences 와 거래 검토 – FT 보도. Retrieved from https://www.reuters.com/business/healthcare-pharmaceuticals/novartis-weighs-deal-biotech-avidity-biosciences-ft-reports-2025-08-06/
[5] Genentech. (2025, 7 월 27 일). 알츠하이머병 치료를 위해 개발 중인 새로운 Brainshuttle™ 항체 Trontinemab 에 대한 중간 생체 표지자 결과.
[6] Apertura Gene Therapy. (2025, 8 월 13 일). Apertura, 중추신경계 치료를 진전시키는 다수 파트너에게 혈뇌장벽 침투 AAV 캡시드 라이선스.
[7] Terstappen GC, Meyer AH, Bell RD, Zhang W. Strategies for delivering therapeutics across the blood-brain barrier. Nat Rev Drug Discov. 2021 May;20(5):362-383.
[8] Wu D, Chen Q, Chen X, Han F, Chen Z, Wang Y. The blood-brain barrier: structure, regulation, and drug delivery. Signal Transduct Target Ther. 2023 May 25;8(1):217.
[9] Jankovic J, Goodman I, Safirstein B, Marmon TK, Schenk DB, et al. (2018). Safety and Tolerability of Multiple Ascending Doses of PRX002/RG7935, an Anti-α-Synuclein Monoclonal Antibody, in Patients With Parkinson Disease: A Randomized Clinical Trial. JAMA Neurol. 2018 Oct 1;75(10):1206-1214.
[10] Haqqani AS, Bélanger K and Stanimirovic DB (2024) Receptor-mediated transcytosis for brain delivery of therapeutics: receptor classes and criteria. Front. Drug Deliv. 4:1360302.
[11] Metin Yesiltepe, et al. (2025). Humanized TfR1 and transferrin gene-replacement rats for in vivo evaluation of BBB transport. bioRxiv. doi: 10.1101/2025.07.25.666792.
[12] David M, Cohen R, Beuzelin D, et al. (2025). Identification and optimization of trans-species reactive TfR1-binding VHH as tools for drug delivery across the blood-brain barrier. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2025.05.23.649291v1
[13] Alzheimer's Weekly. (2025). Trontinemab: A new hope for Alzheimer's. Alzheimer's Weekly.
[12] David M, Cohen R, Beuzelin D, et al. (2025). Identification and optimization of trans-species reactive TfR1-binding VHH as tools for drug delivery across the blood-brain barrier. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2025.05.23.649291v1
[15] Denali Therapeutics. (2025). Crossing Barriers and Defeating Degeneration: Corporate Overview – March 2025. Investor Relations, Denali Therapeutics.
[16] Dyne Therapeutics. (2025). Our FORCE™ Platform. Dyne Therapeutics.
[17] Avidity Biosciences. (2025). Pipeline Overview. Avidity Biosciences.
[18] Genentech. (2025). RG6035 BrainShuttle™ CD20. Genentech Pipeline for Medical Professionals.
