프리온 질환 치료를 위해 승인된 인간 약물의 용도 변경

프리온은 전염되어 특정 정상적인 세포 단백질의 잘못된 접힘을 유발할 수 있는 비정상적인 병원체입니다. 프리온 질환은 인간뿐만 아니라 야생 동물과 가축에게도 영향을 미치는 난치성 및 치명적인 신경퇴행성 질환 그룹의 일반적인 이름입니다. 이러한 질병에는 인간의 크로이츠펠트-야콥병(CJD), 소 해면상 뇌병증(BSE 또는 "광우병") 및 만성 소모성 질환(CWD)이 포함됩니다. 사슴, 엘크, 엘크에 영향을 미칩니다.

이러한 질병의 주요 사건은 프리온 단백질(PrPC)이 정상 형태에서 병리학적 구조(PrPSc)로 전환되는 것입니다. 이는 뉴런에 독성이 있으며 전환되지 않은 PrPC 분자에 결합하여 자가 복제할 수 있습니다. 이러한 자가 복제 능력은 잘못 접힌 단백질을 감염성으로 만들어 공중 보건에 막대한 영향을 미칩니다.

새로운 연구에서 보스턴 대학교 초바니안 및 아브디시안 의과대학의 연구자들은 감염된 세포에서 PrPSc 수준을 감소시킬 수 있는 10가지 화합물을 확인했으며 가장 강력한 분자가 PrPSc를 적용했을 때 관찰되는 독성도 예방할 수 있음을 보여주었습니다. 배양된 뉴런에.

"흥미롭게도 이들 분자 중 5개는 이미 의학적 용도로 사용되고 있습니다. 신경정신병 치료를 위한 림카졸과 할로페리돌, 신경병성 통증 치료를 위한 (+)-펜타조신, SA 4503 및 ANAVEX2-73은 다음과 같은 용도로 임상 시험 중입니다. 허혈성 뇌졸중과 알츠하이머병의 치료에 각각 도움이 됩니다."라고 수석 저자인 Robert S.S. Mercer 박사는 이 학교에서 생화학과 세포 생물학을 가르치고 있습니다.

연구원들은 프리온 증식에 관여하는 것으로 생각되는 시그마 수용체(σ1R 및 σ2R)에 결합하는 것으로 알려졌기 때문에 처음에 이들 분자의 안티프리온 특성을 연구했습니다. 유전자 녹아웃 기술(CRISPR)을 사용하여 그들은 안티프리온 특성 측면에서 시그마 수용체가 이러한 약물의 표적이 아니라는 사실을 발견했습니다.

프리온에 감염된 실험 모델의 Neuro2a(N2a) 세포를 사용하여 이들 세포를 증가하는 농도의 각 약물에 노출시키고 PrPSc 수준을 결정했습니다. 그런 다음 그들은 CRISPR 기술을 사용하여 σ1R 및 σ2R 유전자를 "편집"하여 더 이상 단백질을 코딩하지 않았으며 이것이 약물에서 나타나는 PrPSc 수준 감소에 영향을 미치지 않는다는 것을 발견했습니다. 이로 인해 그들은 σ1R과 σ2R이 이들 약물의 안티프리온 효과에 책임이 없다는 결론을 내렸습니다. 그런 다음 그들은 PrPC가 PrPSc로 전환되는 것을 억제하는 이러한 약물의 능력을 테스트한 결과 세포 외부의 이러한 반응에 영향을 미치지 않는다는 사실을 발견했습니다. 이는 다른 단백질이 이러한 약물의 작용에 관여한다는 것을 나타냅니다.

프리온병은 혈액 공급의 안전부터 신경외과 수술 기구의 적절한 소독에 이르기까지 공중 보건에 막대한 영향을 미친다고 연구진은 말합니다. "임상적 관점에서 볼 때, 우리는 이 연구가 인간에게 사용하기에 안전한 것으로 이미 입증된 약물의 안티프리온 특성을 확인했다고 믿습니다. 이 때문에 특히 이러한 질병에 대한 효과적인 치료법이 부족하다는 점을 고려할 때 이러한 화합물은 다음 용도로 사용될 수 있습니다. 프리온 질환의 치료"라고 이 연구의 선임 저자인 David A. Harris 박사는 이 학교의 생화학 및 세포 생물학과 교수이자 학과장입니다.

이 결과는 ACS Chemical Neuroscience 저널에 온라인으로 게재되었습니다.