신경·근육 질환 신약 개발을 위한 통합 약효 평가 CRO 솔루션

01신경·근육 질환 동물 모델

축적된 동물 모델 구축 기술을 바탕으로 유전자 편집 및 약물 유도 방식의 신경·근육 질환 마우스와 랫트 모델을 제공합니다. 녹아웃, 조건부 녹아웃, 점 돌연변이, 형질전환 및 인간화 모델을 비롯해 기성 모델과 연구 목적별 맞춤 제작 및 공동 개발을 지원합니다.

알츠하이머병(AD) 모델

파킨슨병(PD) 모델

혈액뇌장벽(BBB) 전달 모델

신경병증성 통증 모델

신경·근육 질환 유도 모델

02신경·근육 질환 세포 모델

유전자 변형 세포 모델은 고처리량 스크리닝과 빠른 기전 검증에 적합합니다. 인간 iPSC 유래 세포 모델은 생리적 관련성이 높아 질환 기전 분석과 약효 평가에 인체에 가까운 연구 기반을 제공합니다. 유전적 배경과 병리 특성이 명확한 신경 질환 세포 모델을 통해 실험과 데이터 비교를 지원합니다.

iPSC 분화 세포 모델

유전자 편집 세포 모델

03정밀 약물 투여

숙련된 기술 전문가와 실험 인력이 연구 계획에 맞춘 주사 및 투여 서비스를 제공합니다. 뇌 정위 주사, 척수강 내 주사, 뇌실 내 주사, 뇌내 주사, 꼬리정맥 주사, 비강 투여, 복강 주사, 근육 주사, 피하 주사 등 다양한 방법을 선택해 표준화된 투여를 수행하며 신경계 조직 채취도 지원합니다.

04표준화된 신경행동 분석

표준화된 신경행동 분석 플랫폼은 충분한 동물 실험 공간과 전문 장비를 갖추고 있습니다. 수중 미로, Y 미로, 고가 십자 미로, 오픈필드, 로타로드 등 마우스·랫트의 일반 행동 시험을 수행할 수 있습니다. 전문 분석 소프트웨어로 동물 활동 데이터를 정밀하게 수집하고 다차원으로 분석하며, 국제 기준에 따른 시험 체계로 데이터 재현성을 지원합니다.

05다차원 약리·약효 분석

표준화된 병리 실험실과 첨단 장비를 기반으로 생리·생화학, 조직병리, 대사, 유전자·단백질 발현, 세포 기능 분석을 아우르는 통합 약리·약효 플랫폼을 운영합니다. 약물 유효성을 다각도로 평가할 수 있습니다.

06신경·근육 질환 모델 평가 사례

신경·근육 질환 모델의 표현형 평가와 약효 검증 사례를 소개합니다.

APP/PSEN1 마우스 표현형 평가 및 약효 검증

APP/PSEN1 마우스 병리 평가

APP/PSEN1 마우스 해마와 대뇌피질의 β-아밀로이드(Aβ) 침착을 면역조직화학으로 분석했습니다. Aβ 플라크는 해마와 대뇌피질에 널리 관찰되었고, 마우스 연령이 증가할수록 플라크 밀도가 유의하게 증가했습니다. 이는 해당 모델의 뇌에서 Aβ가 점진적으로 축적됨을 보여줍니다.

APP/PSEN1 마우스 표현형 분석

생후 10개월 APP/PSEN1 마우스에 도네페질을 2개월간 투여한 뒤 Morris 수중 미로 행동 분석을 수행했습니다. 학습 단계에서 야생형(WT)+생리식염수군과 APP/PSEN1+도네페질군의 잠복기는 점차 감소해 공간 학습 능력과 자발 활동이 유지됨을 보였습니다. 반면 APP/PSEN1+용매 대조군에서는 잠복기가 뚜렷하게 감소하지 않아 공간 학습 장애가 시사되었습니다. 검사 단계에서 용매 대조군보다 WT+생리식염수군과 APP/PSEN1+도네페질군의 잠복기가 유의하게 짧고 플랫폼 통과 횟수도 많아 치료군의 공간 기억 능력 개선을 뒷받침했습니다.

TfR1 마우스 모델 표현형 평가

hTFRC 마우스(제품 번호: C001584)는 인간 TFRC 유전자 서열을 마우스 Tfrc 유전자 위치에 삽입해 제작한 인간화 모델입니다. 마우스 유전자 서열이나 단백질의 간섭을 줄이기 위해 삽입 후 일부 마우스 Tfrc 서열도 제거하여 인간 TFRC 단백질만 발현하도록 설계했습니다.

인간 TFRC와 내피세포 표지자 mCD31 공염색

생후 6주 수컷의 뇌 조직 절편에서 인간 TFRC(빨간색)와 내피세포 표지자 mCD31(초록색)을 공염색하고 핵은 DAPI(파란색)로 염색했습니다. 면역형광(IF) 결과, 동형접합 hTFRC 마우스의 뇌 미세혈관 내피에서 인간 TFRC 단백질이 특이적으로 발현되었습니다.

TFRC 매개 중추신경계 전달 효율

인간화 TFRC 수용체의 in vivo 기능을 평가하기 위해 생후 8~10주 동형접합 hTFRC 마우스와 야생형(WT) 마우스에 대조 항체(Vehicle IgG) 또는 항인간 TFRC 이중특이성 항체(TfR BsAb)*를 꼬리정맥으로 1회 투여했습니다. 24시간 후 대뇌피질과 혈장 내 약물 농도를 측정한 결과, WT보다 hTFRC 마우스의 대뇌피질에서 TfR BsAb 축적이 높았고 혈장 내 농도는 유의하게 낮았습니다. 이는 hTFRC 마우스에서 TFRC 의존적이고 특이적인 혈액뇌장벽 통과가 일어남을 보여줍니다. 값은 평균±표준오차(SEM)로 표시했습니다.

hTFRC 마우스를 이용한 AAV9-BI-hTfR1 뇌 표적 전달

hTFRC 마우스에 AAV9-BI-hTfR1을 정맥 투여한 지 4주 후 뇌 시상면에서 mCherry 리포터(빨간색) 신호가 강하게 관찰되었습니다. 이는 인간화 TFRC를 통해 바이러스가 뇌로 효율적으로 전달되었음을 보여줍니다. 반면 대조 바이러스 AAV9-Control을 투여하거나 WT 마우스에 두 바이러스 중 하나를 투여한 경우 뇌실질에서 뚜렷한 신호가 관찰되지 않았습니다.

qPCR로 뇌 조직의 바이러스 유전체(gDNA) 분포를 정량하고 2배체 유전체당 바이러스 복제 수(vg/dg)로 표시했습니다. AAV9-BI-hTfR1은 WT보다 hTFRC 마우스 뇌에 더 많이 분포했으며, 두 마우스 계통 모두에서 대조 바이러스 AAV9-Control보다 유의하게 높은 분포를 보였습니다.

이 결과는 hTFRC 마우스가 인간 TFRC 매개 트랜스사이토시스를 통해 혈액뇌장벽을 통과하는 AAV 캡시드 변이체를 선별하는 데 적합함을 보여줍니다.

AAV 유도 파킨슨병(PD) 마우스 모델 표현형 평가

AAV 유도 PD 마우스 모델을 제작해 세 그룹으로 나누었습니다. G1에는 AAV9 PM228–hA53T–α-syn을 정맥 투여했고, G2에는 PBS를 투여했으며, G3는 무처치 대조군으로 두었습니다. 투여 1.5개월 후 로타로드 시험으로 운동 협응 능력을 평가하고 마우스가 봉에서 떨어질 때까지의 잠복기(초)를 측정했습니다. G1의 낙하 잠복기는 G2와 G3보다 유의하게 짧아 운동 협응 장애를 시사했습니다.

G2와 G3에 비해 G1의 왼쪽 앞다리, 왼쪽 뒷다리, 오른쪽 앞다리 보폭이 유의하게 짧았습니다. 오른쪽 뒷다리 보폭은 G3보다 유의하게 짧았고, 평균 속도는 G2보다 유의하게 낮았습니다. 앞다리와 뒷다리 보폭 너비는 G1과 G2 또는 G3 간 유의한 차이가 없었습니다. 이 결과는 PD 유사 표현형과 일치하는 운동 기능 장애를 보여줍니다.

투여 3.5개월 후에도 G1의 로타로드 낙하 잠복기는 G2와 G3보다 유의하게 짧아 운동 협응 장애를 나타냈습니다.

G3와 비교해 G1의 왼쪽 앞다리·뒷다리와 오른쪽 앞다리·뒷다리 보폭이 유의하게 짧았습니다. 평균 속도와 앞·뒷다리 보폭 너비는 G1과 G2 또는 G3 간 유의한 차이가 없었습니다. 이 결과는 G1의 운동 기능 장애를 보여줍니다.

인간 α-시누클레인은 G1의 전체 뇌에서 검출되었지만 G2에서는 검출되지 않아 AAV 매개 단백질 발현이 광범위하게 이루어졌음을 보여줍니다.

인간 α-시누클레인은 G1에서만 발견되고 G2에서는 신호가 검출되지 않았습니다. 관찰 영역 전반에 신경돌기 내 시냅스 전 소포를 따라 나타나는 전형적인 위치와 일치하는 구슬 모양 패턴이 관찰되었습니다. 혈관 유사 구조 주변 또는 내부에서도 인간 α-시누클레인이 확인되어 혈액뇌장벽을 통과한 AAV 전달 후 예상되는 발현 양상과 부합했습니다. 행동 및 병리 평가에서는 뇌졸중 유사 증상, 염증, 세포 위축, 혈관 관련 세포 손상이나 축적(신경교증) 등 혈관 파열 또는 기능 장애의 증거가 나타나지 않아 AAV 주사가 양호하게 내약됨을 보여줍니다.

인산화 α-시누클레인은 G1의 전체 뇌에서 검출되었지만 G2에서는 검출되지 않아 병리 형태의 α-시누클레인이 증가했음을 보여줍니다.

인산화 α-시누클레인은 주로 G1에서 관찰되었으며 대뇌피질과 선조체에서는 주로 신경세포와 성상교세포(형태학적 판별)에 위치했습니다. AAV 매개 인간 α-시누클레인의 광범위한 발현과 함께 인산화 α-시누클레인의 형성은 파킨슨병 및 기타 시누클레인병증의 병리 특성과 일치합니다.