파킨슨병 신약 개발의 난관 돌파｜통합 약효 평가 플랫폼으로 후보물질 개발 가속

다양한 PD 질환 모델로 실제 병태를 구현

적합한 질환 모델은 약효 평가의 기반입니다. 플랫폼은 유전자 변형 동물 모델, 약물 유도 동물 모델, 체외 세포 모델의 세 가지 체계를 갖추고 있습니다. 바로 프로젝트를 시작할 수 있는 기성 모델과 맞춤형 모델 개발을 모두 지원합니다.

1.1 파킨슨병 유전자 변형 및 인간화 모델

TurboKnockout 유전자 편집 기술을 기반으로 유전자 녹아웃, 조건부 녹아웃, 점 돌연변이, 형질전환, 인간화 모델을 제공합니다. 기성 모델에는 유전성 파킨슨병의 병리를 모사하는 B6-hSNCA, hSARM1 등의 마우스가 포함됩니다. 필요에 따라 다양한 PD 유전자 변형 마우스와 랫트 제작, 번식, 배아·정자 동결 보존 및 복원도 지원합니다. 주령과 체중이 균일한 실험동물을 일괄 공급해 후속 실험의 일관성을 높입니다. 자세한 내용은 신경계 질환 모델에서 확인하세요.

1.2 충분히 검증된 약물 유도 PD 모델

1.3 파킨슨병 체외 세포 모델

체외 세포 모델은 고처리량 약물 초기 스크리닝과 질환 기전 분석에 적합합니다. SH-SY5Y, Neuro-2a, HT22 등 신경세포주를 활용해 유전자 녹아웃, 점 돌연변이, 과발현 모델을 구축합니다. 또한 인간 iPSC를 신경전구세포, 도파민성 뉴런, 피질 뉴런 등으로 유도 분화하는 세포 모델도 제공합니다.

정밀 약물 투여 서비스

싸이아젠은 숙련된 전문가와 정밀한 실험 기술 인력을 갖추고 다양한 주사 투여 서비스를 제공합니다. 실험 목적에 따라 뇌 정위 주사, 척수강 내 주사, 뇌실 내 주사, 뇌내 주사, 꼬리정맥 주사, 비강 투여, 복강 내 주사, 근육 주사, 피하 주사 등을 선택해 표준화되고 안정적인 투여를 수행합니다. 신경계 조직 채취도 함께 지원할 수 있습니다. 자세한 내용은 신경약리 CRO 서비스에서 확인하세요.

표준화된 신경행동 분석 플랫폼

싸이아젠은 충분한 동물 실험 공간과 전문 장비를 갖춘 표준화 신경행동 분석 플랫폼을 운영합니다. 수중 미로, Y 미로, 고가 십자 미로, 오픈 필드, 로타로드 등 마우스와 랫트의 일반 행동 검사를 수행할 수 있습니다. 전문 분석 소프트웨어로 동물의 활동을 정밀하게 수집하고 다차원으로 분석합니다. 국제 규격을 따르는 시험 체계로 데이터 재현성을 뒷받침합니다.

다차원 약리·약효 분석 플랫폼

표준화 병리 실험실과 첨단 장비를 바탕으로 효율적이고 안정적인 통합 약리·약효 평가를 제공합니다. 생리·생화학, 조직병리, 대사, 유전자·단백질 발현, 세포 기능 등을 포함한 다차원 분석으로 약물의 유효성을 종합적으로 평가합니다.

파킨슨병 후보 약물을 개발 중이라면 신경과학·신경약리 원스톱 CRO 서비스를 확인해 보세요.

파킨슨병 마우스·랫트 모델 사례

5.1 6-OHDA 유도 랫트의 병리 및 표현형 평가

TH는 도파민성 뉴런의 주요 표지자이며, 발현 감소는 질병 진행의 중요한 특징입니다. 6-OHDA를 랫트 뇌의 왼쪽에 주입한 결과, 왼쪽 흑질과 선조체에서는 TH 형광 신호(적색)가 관찰되지 않았고 오른쪽에서는 뚜렷한 TH 발현이 확인되었습니다. 이를 통해 PD 랫트 모델이 구축되었음을 확인했습니다.

뇌 정위 주사 2주 후 아포모르핀(APO, 0.5 mg/kg)을 복강 내 투여하고, 건강한 쪽인 오른쪽으로 회전하는 횟수를 기록했습니다. 지정된 시점에 보행 분석, 악력 검사, 로타로드 검사를 수행한 결과는 다음과 같습니다. 1) 야생형(WT)군은 APO 투여 후 오른쪽 회전 행동을 보이지 않았습니다. 2) 6-OHDA 유도 파킨슨병(PD)군은 보행 시간이 길어지고 평균 속도가 감소했으며 보폭이 짧아졌습니다. 3) 레보도파(L-DOPA)를 20일간 투여한 후 PD군의 운동 장애가 유의하게 개선되었습니다. 4) WT군과 비교해 PD군의 악력이 감소했지만 L-DOPA를 25일간 투여한 뒤 완화되었습니다. 5) PD군의 로타로드 잠복기는 WT군보다 짧았으며, L-DOPA를 30일간 투여한 뒤 정상 수준으로 회복되었습니다.

5.2 AAV 유도 파킨슨병(PD) 마우스 모델의 표현형 평가

AAV 유도 파킨슨병(PD) 마우스 모델을 구축해 세 그룹으로 나누었습니다. G1에는 AAV9 PM228–hA53T–α-syn을 정맥 주사했고, G2에는 PBS를 주사했으며, G3는 아무 처치도 받지 않은 자연 대조군입니다. 주사 1.5개월 후 로타로드 검사로 운동 협응 능력을 평가하고 마우스가 회전 막대에서 떨어질 때까지의 시간(Latency, s)을 측정했습니다. G1의 낙하 잠복기는 G2와 G3보다 유의하게 짧아 운동 협응 장애가 나타났습니다.

G2 및 G3와 비교했을 때 G1의 왼쪽 앞다리, 왼쪽 뒷다리, 오른쪽 앞다리 보폭이 유의하게 짧았습니다. G1의 오른쪽 뒷다리 보폭은 G3보다 유의하게 짧았고 평균 속도는 G2보다 유의하게 낮았습니다. 앞다리와 뒷다리 보폭 너비는 G1과 G2 또는 G3 사이에 유의한 차이가 없었습니다. 이러한 결과는 파킨슨병 유사 표현형과 일치하는 G1의 운동 기능 장애를 보여줍니다.

3.5개월 후에도 G1의 낙하 잠복기는 G2와 G3보다 유의하게 짧아 운동 협응 장애가 확인되었습니다.

G3와 비교했을 때 G1은 왼쪽 앞다리, 왼쪽 뒷다리, 오른쪽 앞다리, 오른쪽 뒷다리 모두에서 보폭이 유의하게 짧았습니다. 평균 속도와 앞다리·뒷다리 보폭 너비는 G1과 G2 또는 G3 사이에 유의한 차이가 없었습니다. 이러한 결과는 G1의 운동 기능 장애를 보여줍니다.

사람 α-시누클레인은 G1의 전체 뇌에서 검출되었으나 G2에서는 검출되지 않았습니다. 이는 AAV 매개 단백질 발현이 광범위하게 일어났음을 보여줍니다.

사람 α-시누클레인은 G1에서만 관찰되었고 G2에서는 신호가 검출되지 않았습니다. 관찰 영역 전반에 구슬 모양의 분포를 보여 신경돌기를 따라 위치한 시냅스 전 소포의 전형적인 분포와 일치했습니다. 혈관과 유사한 구조의 주변이나 내부에서도 사람 α-시누클레인이 확인되었으며, 이는 혈액뇌장벽을 통과하는 AAV 전달 후 예상되는 발현 양상입니다. 행동 및 병리 평가에서 뇌졸중 유사 증상, 염증, 세포 위축, 혈관 관련 세포 손상 또는 세포 축적(신경교증) 등 혈관 파열이나 기능 장애의 증거는 관찰되지 않아 AAV 주사가 잘 견뎌졌음을 보여줍니다.

인산화 α-시누클레인은 G1의 전체 뇌에서 검출되었으나 G2에서는 관찰되지 않았습니다. 이는 병리 형태의 α-시누클레인이 뚜렷하게 증가했음을 의미합니다.

인산화 α-시누클레인은 주로 G1에서 관찰되었고, 피질과 선조체에서는 형태학적 특성을 기준으로 주로 뉴런과 성상교세포에 위치했습니다. AAV를 통해 사람 α-시누클레인이 광범위하게 발현된 가운데, 인산화 α-시누클레인의 형성은 파킨슨병 및 기타 시누클레인병증의 병리적 특징과 일치했습니다.

초기 고처리량 세포 스크리닝부터 후보물질의 전임상 in vivo 약효 검증까지, 싸이아젠의 파킨슨병 약효 평가 플랫폼은 맞춤형 프로젝트를 통해 파킨슨병 치료제 개발을 지원합니다. 후보 약물을 개발 중이라면 문의해 주세요.