바이오테크
Nutlin으로 알츠하이머 병에서 시냅스 보호하기
Securities.io를 Google의 선호 소스에 추가
암 치료제에서 알츠하이머 치료제로?
새로운 분자가 특정 의료 필요, 예를 들어 암 치료를 위해 발견될수록 이러한 분자를 새로운 용도로 활용할 가능성도 커집니다.
한 가지 예는 실험용 항암 물질 Nutlin이 알츠하이머병과 관련된 시냅스 손실을 줄일 가능성을 보였다는연구입니다.
이 연구는 콜로라도대학교 안슈츠 의학 캠퍼스의 연구진이 수행했으며, 박사과정 학생 타일러 마르티네즈가 논문의 제1저자로 참여했습니다.
연구진은 설치류 신경세포를 이용한 실험에서 Nutlin이 아밀로이드 베타에 의해 유발되는 시냅스 가지치기를 줄일 수 있음을 관찰했습니다. 아밀로이드 베타의 축적은 알츠하이머병의 주요 병리적 특징 중 하나입니다.
이는 매우 혁신적인 접근법입니다. 대부분의 알츠하이머 연구는 아밀로이드 단백질의 축적을 제거하거나 방지하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 그러나 아밀로이드 축적의 영향을 방지하는 것만으로도 실험실 수준에서 유망한 결과를 보였으며, 이는 새로운 치료 표적을 연구할 가능성을 제시합니다.
Nutlin은 어떻게 작용하나요?
Nutlin은 비교적 새로운 약물이며 2004년에 발견되었습니다. 이 약물은 MDM2라는 단백질과 매우 중요한 암 억제인자 p53 사이의 상호작용을 억제합니다. Nutlin은 화학 물질 라이브러리 스크리닝을 통해 발견되었습니다.
MDM2는 p53의 활성을 저해할 수 있으며, 이는 MDM2와 p53의 상호작용을 차단하면 일부 암 유형에 도움이 될 수 있음을 설명합니다.
하지만 MDM2는 “시냅스 가지치기” 현상에도 관여합니다. 이는 출생 후 뇌에서 정상적으로 일어나지만 알츠하이머 병에서는 비정상적으로 가속화될 수 있습니다.
MDM2는 아밀로이드 단백질이 존재할 때 특히 활발히 작동합니다. 이러한 비정상적인 시냅스 가지치기는 기억력과 학습 능력의 손실을 초래하며, 특히 해마에 영향을 미칠 때 그 영향이 크게 나타납니다.
이 연구는 설치류에서 얻은 신경세포를 대상으로 수행되었습니다. 연구진은 MDM2와 p53의 상호작용을 억제했을 때 아밀로이드 베타가 유발하는 수상돌기 가시의 손실이 차단되는 것을 관찰했습니다. 이는 세포 실험의 결과이며, 살아 있는 동물이나 환자에서 알츠하이머병 진행을 막았다는 의미는 아닙니다.
다음 단계
Nutlin과 같은 MDM2 표적 물질은 항암 분야에서 이미 연구되어 왔으므로 기존 연구 자료를 활용할 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 이것만으로 알츠하이머병 환자에서의 안전성이나 효과가 입증되는 것은 아닙니다. 동물 모델에서의 검증과 이후 임상시험이 필요합니다.
그럼에도 불구하고, MDM2를 보다 효율적으로 억제하고 안전성 프로파일이 더 우수한 다른 화학 물질이 존재할 가능성도 있습니다. 문제는 그 물질을 찾는 것입니다.
AI가 도울 수 있을까?
정밀 의학은 오늘날 AI를 활용해 수작업으로는 불가능한 방대한 데이터를 분석하고 있습니다. Nutlin이 2004년에 화학 물질 라이브러리의 노동 집약적 스크리닝을 통해 발견된 점을 고려하면, 20년 후 AI 기반의 동일한 프로세스가 더 많은 발견을 이끌어낼 가능성이 높습니다.
또한 계산 화학을 이용해 MDM2에 특이적으로 작용하는 분자를 처음부터 맞춤 설계할 수도 있습니다.
AI는 아밀로이드 단백질 축적의 영향을 더 잘 이해하고 MDM2 외의 새로운 표적을 발견하는 데에도 도움을 줄 수 있습니다.
전반적으로 계산 및 AI 분야의 진보는 새로운 약물을 찾고 혁신의 속도를 높이는 데 크게 기여할 것으로 보입니다. 우리는 이 주제를 우리의 기사 “인공지능(AI)을 활용해 발견에 걸리는 시간을 바꾸다”와 “핵심 기술인 인공지능(AI)을 중심으로 모이는 혁신 산업”에서 추가로 논의했습니다.
알츠하이머 및 신경학 바이오텍 주식
1. NVIDIA
NVidia는 처음에 고성능 게임 및 3D 모델링에 주로 사용되는 그래픽 카드(GPU) 시장에서 지배적인 위치를 차지했습니다. GPU는 병렬 계산이 가능하며, 이는 전통적인 프로세서(CPU)와 차별화되는 점입니다.
AI 훈련에도 동일하게 강력한 성능을 보여 Nvidia의 하드웨어가 AI 혁명의 핵심 기반이 되고 있습니다.
NVidia는 현재 자율주행 자동차부터 음성 및 대화형 AI, 생성형 AI, 혹은 사이버 보안 등 다양한 AI 응용 분야를 위한 맞춤형 컴퓨팅 시스템을 개발하고 있습니다.
아마도 Nvidia는 AI 하드웨어의 새로운 활용 사례를 계속 발굴할 것입니다. 예를 들어, NVidia는 현재 신약 발견을 위한 다양한 솔루션을 개발하고 있으며, AI 기반 의료 기기와 AI 지원 의료 영상에도 힘을 쏟고 있습니다.
따라서 Nvidia는 판매된 하드웨어를 통한 직접적인 방식이든, 직접적인 협력을 통한 방식이든 AI 기반 신약 발견에 필수적인 역할을 할 가능성이 높습니다.
출처: NVidia
하드웨어 전문성을 바탕으로 Nvidia (NVDA )는 AI 기반 신약 개발 기업들과 다양한 협력 관계를 구축했습니다. 협력 대상에는 Schrödinger의 계산 기반 신약 발견 플랫폼 및 화학 데이터베이스, Roche의 Genentech, GSK의 AI 허브(백신 포함), Amgen의 생성형 AI 모델 (AMGN ), Recursion의 통합 습식·건식 실험실, Alphabet의 스핀오프 SandBoxAQ(양자 기반 소프트웨어) (GOOG ) 등이 있습니다.
2. Intra-Cellular Therapies
Intra-Cellular Therapies는 조현병 및 양극성 우울증 치료제 CAPLYTA를 하나 보유하고 있습니다. 양극성 우울증 치료에 대한 적응증 확대에 힘입어, 약물 매출은 2022년에 세 배로 증가했습니다.
이 약물은 양극성 우울증 치료 시장을 대상으로 합니다. 이는 미국에서 1,100만 명의 성인에게 영향을 미치는 문제이며, 회사는 향후 CAPLYTA의 허가 적응증을 다른 기분 장애로 확대하여 미국 내 2,100만 명의 성인에게 도달할 수 있기를 기대하고 있습니다.
Intra-Cellular의 파이프라인은 신경병리학에 초점을 맞추고 있으며, 주요 우울 장애에 대한 3상 임상시험과 1·2상에서 진행 중인 6개의 다른 시험을 포함하고 있어 알츠하이머 병에 대한 잠재적 치료제도 포함됩니다.
Intra-Cellular Therapies는 중추신경계 질환 치료제 시장에서 매출을 늘리고 있습니다. 향후 CAPLYTA 처방 및 허가 적응증 확대는 매출 성장에 기여할 수 있으며, 이미 승인된 약물과의 시너지 효과도 기대됩니다.
3. Karuna Therapeutics
Karuna는 아직 승인된 약물이 없으며, 완전히 사전 수익 단계에 있습니다.
Karuna 파이프라인에는 조현병 및 알츠하이머병 관련 정신증 치료를 위한 3상 임상시험을 포함한 세 가지 약물이 포함되어 있습니다. 이 조현병 약물은 2024년 말에 승인 및 출시를 목표로 하고 있습니다.
출처: Karuna Pharmaceuticals
알츠하이머 환자와 조현병 환자 모두를 대상으로 할 수 있게 되면, 3상 시험 중인 약물의 총 주소 가능한 시장 규모는 1,000만~1,500만 명에 이를 것으로 예상됩니다.
투자자들은 Karuna가 2024년까지 개발 단계가 가장 앞선 약물의 승인을 받을 가능성에 베팅하고 있습니다. 해당 목표를 달성하기 위한 자금은 충분하지만, FDA 승인을 받지 못하면 주가에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 높습니다.
4. BrainStorm Cell Therapeutics
Brainstorm은 다발성 경화증, 알츠하이머, 파킨슨병, 헌팅턴병, 자폐 스펙트럼 장애와 같은 신경계 질환에 집중하고 있습니다. ALS 치료제는 현재 3상 단계에 있으며, 승인을 목표로 연구 중입니다. 또한 예비 결과에서 치료 가능성에 관한 단서가 보고되었습니다.
출처: Brainstorm Cell
Brainstorm Cell은 자체 세포 기술 플랫폼(NurOwn®)을 사용합니다: 회사는 환자의 골수에서 얻은 중간엽 줄기세포를 배양해 신경영양인자를 분비하는 세포로 유도합니다. 이를 뉴런으로 직접 전환하는 기술이라고 설명하는 것은 부정확합니다.
전반적으로 Brainstorm은 기술적 관점에서 흥미로운 기업이지만, 재무적 위험 요소도 존재합니다. 위험을 감수하는 투자자는 과학적 이해와 기업의 재무 상황을 모두 파악한 후에 신중히 매수할 필요가 있습니다.
