지질 기반 약물 전달 시스템은 현대 치료제의 제형과 전달 방식을 혁신적으로 변화시키고 있습니다. 지질 기반 약물 전달 시스템은 약물 용해도, 표적화 및 안정성과 관련된 오랜 과제에 대한 유망한 솔루션을 제공합니다. 최근 ACS/CAS 웨비나에서 CAS, AstraZeneca, The Ohio State University의 전문가들은 지질 기반 약물 전달의 현재 동향과 미래 방향을 탐구했습니다. 여기에서 웨비나 녹화 영상을 시청하여 지질 기술이 제약 산업의 미래를 어떻게 형성하는지 알아보세요.
웨비나 하이라이트
Qiongqiong Angela Zhou 박사는 CAS Content Collection™의 200,000건이 넘는 과학 저널과 특허에서 파생된 지질 기반 약물 전달 시스템에 대한 포괄적인 분석을 발표하며 웨비나를 시작했습니다. 박사는 지질 운반체의 장점으로 소수성 약물의 용해도 개선, 표면 개질을 통한 표적화 강화, 면역 제거로부터의 보호를 강조했습니다. 또한 인지질, 스테로이드, 기능화된 지질을 포함한 지질의 화학적 동향에 대한 통찰력을 공유하고, 리포솜, 미셀, 고체 지질 나노 입자(LNP)와 같은 다양한 전달 형식에서의 역할을 논의했습니다.
Angela 박사는 지질 시스템의 상업적 및 임상적 관련성을 강조하며 특허 동향, 질병 응용(특히 암과 전염병), 주요 지질의 합성 경로를 소개했습니다. 박사는 연구자들이 더 깊은 CAS 통찰력을 얻기 위해 지질 기반 약물 전달 시스템에 대한 전체 보고서를 탐색하도록 권장하면서 마무리했습니다.
Annette Bak 박사는 신약 발견 및 개발에서 지질의 실제 응용에 초점을 맞춰 발표를 이어갔습니다. 박사는 지질 약물 전달 시스템을 에멀젼, 소포 시스템, 미립자 운반체로 분류하고, 용해성 향상, 순환 연장, 표적 전달을 가능하게 하는 데 이 시스템들을 사용하는 방법에 대해 논의했습니다.
Annette 박사는 PROTAC과 같은 난용성 저분자의 생체이용률을 개선하기 위한 지질 기반 제제의 사용과 안티센스 올리고뉴클레오티드(ASO)와 같은 생물학적 제제의 경구 전달 등 AstraZeneca 파이프라인의 사례 연구를 공유했습니다. 또한 특히 백신과 간 표적 치료에서 mRNA 및 유전자 편집 도구를 제공하는 데 있어 LNP의 중심적인 역할에 대해서도 논의했습니다. 또한 간 이외의 조직을 표적으로 삼는 도전을 해결하고, 간 외 전달을 달성하기 위해 지질 구성과 단백질 코로나 형성을 수정하는 전략을 공유했습니다.
박사는 연구자들에게 혁신과 단순함의 균형을 맞출 것을 권장하면서 지질 시스템은 강력한 기능을 제공하지만, 그 성공 여부는 신중한 설계, 제조 가능성 및 규제 타당성에 달려 있다고 언급하며 마무리했습니다.
오하이오 주립대학교의 Robert Lee 박사가 리포솜과 지질 나노 입자에 대한 학문적 및 산업적 관점에서 발표를 마무리했습니다. 박사는 Doxil과 Onivyde와 같은 FDA 승인 리포솜 약물을 검토하며, 그들의 설계, 제조의 복잡성 및 치료적 이점을 강조했습니다. 또한 구조적 특성, 제형 전략, 미세 유체학 및 충돌 제트 혼합과 같은 생산 방법 등 mRNA 전달을 위한 LNP의 진화에 대해 논의했습니다.
향상된 표적화 및 엔도솜 탈출을 위해 설계된 5가지 구성 요소로 이루어진 LNP 시스템인 QTsomesTM에 대한 자신의 연구를 소개했습니다. 전달을 최적화하고 표적 외 효과를 줄이기 위해 지질 형상, 전하 및 제형 파라미터를 이해하는 것이 중요하다고 강조했습니다. 대규모 제조업의 어려움을 강조하며 마무리했습니다.
웨비나를 마무리하며 연사들은 약물 전달에서 지질의 역할과 기능부터 전달 가능한 약물 유형에 이르기까지 다양한 청중의 질문에 답했습니다. 한계와 전망에 대한 질문에도 답변했습니다.
웨비나의 주요 질문:
약물 전달에서 분지 사슬 지질의 역할은 무엇인가요?
코로나19 백신에 주로 사용되는 분지 사슬 지질은 약물 전달을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. Angela는 지질 나노 입자가 세포막과 더 효과적으로 융합하여 막 유동성을 개선하고 형질 도입을 촉진한다고 설명했습니다. 또한 생산 과정에서 나노 입자를 안정화하여 조기 분해나 응집을 방지합니다. Annette은 새로운 이온화 가능 지질을 설계할 때 분지 정도는 구조-활성 관계 연구에서 중요한 변수라고 덧붙였습니다. Bob은 지질 기하학의 중요성을 강조하며, 분지 지질이 엔도솜 탈출에 필수적인 비이층상 형성을 촉진한다는 점을 언급했습니다.
지질 나노 입자는 어떻게 약물 전달 효율을 향상시킬 수 있을까요?
Bob은 mRNA가 올리고뉴클레오티드와 같은 정도로 화학적으로 안정화될 수 없기 때문에 지질 나노 입자가 mRNA 전달에 특히 중요하다고 강조했습니다. LNP는 mRNA를 캡슐화하여 분해되지 않도록 보호하고 세포 내 흡수와 엔도솜 탈출을 촉진합니다. Annette은 mRNA가 LNP 없이도 전달될 수 있지만, 효율성이 매우 낮으며 일반적으로 표적 조직에 직접 주입해야 한다고 언급했습니다. Angela는 LNP가 용해도와 생체이용률을 개선함으로써 저분자 약물, 특히 PROTAC과 같은 소수성 약물에 이점이 있다고 덧붙였습니다.
지질 기반 시스템이 췌장암에 사용되는 것과 같은 매우 강력한 약물을 전달할 수 있을까요?
예. Bob은 췌장암에 사용된 성공적인 사례로 Onivyde(리포솜 이리노테칸)를 인용했습니다. 리포솜은 독성을 줄이고 약동학을 개선할 수 있어 치료 시기가 좁은 강력한 약물에 적합합니다. 하지만 Bob은 저효능 약물의 경우 필요한 지질 용량이 임상용으로 사용하기에는 너무 높을 수 있다고 경고했습니다.
지질 나노 입자에서 콜레스테롤의 기능은 무엇인가요?
콜레스테롤은 지질 이중층을 안정화시키고 막 유동성을 조절하는 데 필수적입니다. Angela는 내장된 분자의 이동성을 향상시키고 전이 유전을 지원한다고 설명했습니다. Bob은 콜레스테롤이 지질막의 상전이를 방지하고 저밀도 지단백질을 끌어들여 간 표적화에 기여할 수 있다고 덧붙였습니다. Annette는 콜레스테롤이 전달을 개선하지만 제형의 안정성에 영향을 미칠 수 있으므로 균형을 맞춰야 한다고 언급했습니다.
엑소좀이 리포솜의 대안이 될 수 있을까요?
엑소좀은 자연에서 추출하여 생체 적합성을 제공하지만 확장성, 재현성 및 규제 승인에 있어 상당한 도전에 직면해 있습니다. Angela는 리포솜이 생산하고 조절하기 더 쉽다고 언급했습니다. Annette은 엑소좀은 변동성이 큰 복잡한 생물학적 제제이기 때문에 표준화하기 어렵다고 덧붙이며, 엑소좀은 아직 개발 초기 단계에 있으며 더 큰 규제 장애물에 직면해 있다고 지적했습니다.
지질 나노 입자, 고분자 나노 입자 또는 하이브리드가 고급 약물 전달의 미래일까요?
세 가지 모두 역할이 있습니다. Annette는 응용 분야에 따라 지질 및 폴리머 시스템 모두에서 유용성을 보고 있습니다. mRNA 전달의 경우, 현재 독성이 낮은 지질이 선호되고 있습니다. Angela는 기능 향상을 위해 지질과 폴리머 또는 무기 물질을 결합한 하이브리드 시스템에 대한 CAS 분석을 강조했습니다. Bob은 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 자체가 고분자이기 때문에 많은 LNP가 본질적으로 하이브리드 시스템이라고 덧붙였습니다. 또한 천연 지질의 생체 적합성을 주요 장점으로 강조했습니다.
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