다발성 경화증 및 파킨슨병을 치료하기 위해 경구 투여된 금 나노결정을 사용한 2단계 임상 시험에서는 이러한 신경퇴행성 질환에서 고갈된 뇌의 중요한 에너지 활동과 관련된 대사 산물을 복원하는 유망한 결과를 얻었다.
뇌는 휴식 및 활성 상태 기능에 연료를 공급하기 위해 아데노신 삼인산(ATP) 형태의 지속적인 에너지 공급에 의존한다. ATP 생산에 필수적인 분자는 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD + )이다.
포도당이 세포에 의해 더 작은 분자로 분해됨에 따라 포도당을 함께 묶고 있는 화학 결합이 끊어진다. 끊어진 결합에 보유된 에너지는 공정 중에 방출된 전자가 NAD + 에 의해 포획되어 환원된 형태인 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 + 수소(NADH)로 변환될 때 활용된다. NADH는 전자를 미토콘드리아에 기증하고 미토콘드리아는 전자의 에너지를 사용하여 ATP를 생성합니다. 이 과정은 NADH를 다시 NAD + 로 산화시킨다.
에너지 대사는 나이가 들수록 손상되며, 이는 전체 뇌 에너지 용량의 척도로 간주되는 NAD + /NADH 비율 감소로 입증된다. 다발성 경화증(MS), 파킨슨병(PD), 근위축성 측삭 경화증(ALS)과 같은 신경퇴행성 질환에서는 이러한 감소가 훨씬 빠르고 심각하다.
이제 텍사스 대학교 사우스웨스턴(UT 사우스웨스턴) 의료 센터의 연구자들은 경구 투여된 금 나노결정으로 이러한 신경퇴행성 질환을 치료하면 NAD + /NADH 비율을 회복할 수 있는지 확인하기 위해 다발성 경화증(MS) 및 PD 환자를 대상으로 2개의 2상 임상 시험을 실시했다.
이번 연구의 공동저자 중 한 명이자 MS 임상시험을 주도한 Peter Sguigna는 “우리는 이 전략을 통해 일부 신경학적 장애를 예방하거나 심지어 되돌릴 수 있을 것이라고 조심스럽게 낙관하고 있습니다.”라고 말했다.
CNM-Au8은 표면이 NADH를 NAD + 로 빠르게 산화시키는 것을 촉매하는 금 나노결정의 농축 현탁액으로 , 시험관 내 연구에서 NAD + 와 ATP 의 가용성을 모두 증가시키는 것으로 나타났다 . 또한 혈액뇌관문(Blood-Brain Barrier)을 통과하여 세포막을 관통하는 것으로도 알려져 있다.
임상 시험의 목적은 신경퇴행성 질환 환경에서 ATP, 총 NAD + 및 NAD + /NADH 비율을 포함한 주요 뇌 에너지 대사산물에 대한 CNM-Au8의 효과를 입증하는 것이었다. REPAIR-PD 임상시험에는 PD 진단을 받은 30~80세의 참가자 13명이 모집되었다. 참가자들은 3년 이하의 질병 기간을 갖고 있었고, 최소 12주 동안 해당 질병에 대한 도파민성 약물을 투여받았으며, 시험 시작 전 최소 6주 동안 용량 변화가 없었다. REPAIR-MS 시험에서는 15년 이내에 증상이 악화되고 완화 기간이 이어지는 상태인 안정 재발 MS 진단을 받은 18~55세의 참가자 11명이 모집되었다. 참가자들은 면역치료제인 나탈리주맙(natalizumab)으로 치료를 받고 있었다.
모든 참가자는 120ml의 CNM-Au8을 받았고 12주 동안 매일 아침 마셨다. 기본 방문부터 참가자들은 ECG, 혈액 검사, 신체 검사를 받고 운동 및 비운동 파킨슨병 증상이나 MS로 인한 장애 정도에 대한 점수를 매겼다. 인 자기공명분광법(P-MRS)을 사용하여 뇌 전체의 에너지 대사산물을 비침습적으로 평가했다.
CNM-Au8로 12주 동안 치료한 후, 두 코호트 모두에서 기준선 대비 NAD + /NADH 비율 의 평균 변화는 통계적으로 평균 10.4% 증가하여 금 나노 결정이 의도한 대로 뇌를 표적으로 삼고 있음을 입증했다. NAD + /NADH 비율 에 대한 효과는 12주 CNM-Au9 치료가 완료된 후 중단되었다. 연구자들은 또한 ATP와 기타 뇌 에너지 대사물질의 기준치와 치료 후 수준 사이의 역상관관계를 관찰했다. 상대적으로 낮은 기준 수준을 가진 참가자는 증가를 보였고, 상대적으로 높은 기준 수준을 가진 참가자는 수준을 낮추는 재조정을 보여주었다.
PD가 있는 참가자의 경우, 치료는 주로 4주차에 상당한 개선을 통해 "일상 생활의 운동 경험"을 측정하는 점수에서 통계적으로 유의미한 개선을 가져왔다. 이 점수는 증상의 존재보다는 영향을 반영하며 씹기 및 삼키기, 음식 자르기 및 도구 취급, 옷 입기, 위생, 말하기, 쓰기, 걷기 및 떨림으로 인한 간섭에 대한 평가를 포함한다.
이상반응은 경증 또는 중등도로 보고되었으며, 연구자들은 이들 중 어느 것도 연구 약물과 관련이 있는 것으로 간주하지 않았다. 일반적인 부작용으로는 부비동염, 감기, '핀과 바늘'이 포함되었다.
연구진은 “우리가 아는 바로는 CNM-Au8은 세포 내 NADH를 NAD + 로 전환하는 것을 목표로 하는 촉매 활성을 갖고 개발 중인 유일한 약물이며, 신경퇴행성 질환 환자의 대사산물에 대한 잠재적으로 유익한 효과가 입증된 것”이라고 말했다.
재발이나 완화 없이 증상이 악화되는 것이 특징인 진행성 다발성 경화증 환자에서도 유사한 결과가 재현될 수 있는지 알아보기 위해 참가자를 등록하는 REPAIR-MS 시험이 진행 중이다.
연구원들은 이러한 임상 시험의 결과가 CNM-Au8이 신경퇴행성 질환 환자에게 치료 이점을 제공하는지 여부를 테스트하기 위한 대규모 3상 시험으로의 진전을 뒷받침한다고 말한다.
