20년 간의 연구가 마침내 결실을 맺었습니다. 과학자들이 처음으로 DNA를 복구하고 손상된 조직의 재생을 촉진할 수 있는 실험 약물을 개발하여 심근경색, 염증성 질환 및 조직 손상을 유발하는 기타 질환을 치료할 수 있는 새로운 방법을 열었습니다. TY1이라고 불리는 이 약물 후보는 신체 자체의 DNA 복구 능력을 향상시켜 손상된 심근 및 기타 조직에 근본적인 수준에서 "자가 복구" 기회를 제공합니다. 연구팀은 이를 '완전히 새로운 약물 카테고리'의 시작으로 보고 있다.
이 연구는 미국 Cedars-Sinai Medical Center의 연구팀이 주도했습니다. 획기적인 발전은 초창기 심장 전구 세포의 분리와 연구에서 비롯되었습니다. 과학자들은 이러한 유형의 줄기 세포와 유사한 심장 전구 세포가 새로운 건강한 심장 근육 조직으로 분화할 수 있을 뿐만 아니라 DNA, RNA 및 단백질 분자를 운반하는 소포인 "엑소좀"을 방출할 수 있다는 것을 발견했습니다. 이러한 "마이크로 메신저"는 세포 사이를 오가며 손상된 조직을 복구하고 재생하는 놀라운 능력을 가지고 있습니다. 그런 다음 팀은 엑소좀에서 RNA 구성 요소의 서열을 분석하고 스크리닝한 후 마침내 복구 과정에서 특히 중요한 역할을 하는 RNA 분자 중 하나를 식별하고 동물 모델에서 조직 복구의 핵심 기능을 확인했습니다.
연구진은 이를 바탕으로 이 천연 '치유 분자'의 인공 버전인 TY1을 실험실에서 합성해 '엑소좀 유래 약물(엑소머)'라는 새로운 개념을 제시했다. TY1은 기존의 일부 RNA 약물과 구조적으로 유사하며, 그 작용 메커니즘은 Trex1 유전자의 활성을 강화함으로써 손상된 DNA를 제거하는 데 관여하는 면역 세포의 효율성을 향상시켜 "세포 청소부"가 손상된 조각을 더 빨리 제거할 수 있게 하여 후속 복구 및 재생을 위한 조건을 만드는 것입니다. 심근경색 후 이 과정은 심장 조직의 흉터를 줄이는 데 도움이 되고 장기적인 심장 기능 예후를 향상시키므로 심부전, 확장성 심근병증, 노인성 심장 손상 등 다양한 심혈관 질환에 잠재적인 의미가 있는 것으로 간주됩니다.
연구팀은 스트레스성 심부전, 확장성 심근병증, 심장 노화 등에 DNA 손상이 핵심적인 역할을 한다고 지적했다. 심근이 많이 손상될수록 환자의 장기적인 예후는 대개 더 나빠집니다. TY1을 통해 세포 수준에서 "복구 팀"을 활성화하면 DNA 복구 및 조직 재생이 강화되어 급성 심장 사건 후 신체가 더 많은 기능성 심근을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 더 유망한 점은 이 메커니즘이 심장에만 국한되지 않는다는 것입니다. 일부 자가면역 질환에서는 신체의 면역체계가 실수로 건강한 조직을 공격하며, 관련 동물 모델에서 TY1의 성능은 DNA 복구 및 세포 환경을 개선하여 이러한 유형의 만성 염증성 손상을 줄일 것으로 예상된다는 것을 보여줍니다.
현재 TY1은 예비 동물 연구를 완료했으며 인간을 대상으로 안전성과 유효성을 평가하기 위한 임상 시험 단계에 돌입할 예정이다. 시험 결과가 예상대로라면, 이 최초의 '엑소좀 유래 RNA 약물'은 심장마비, 장기 염증, 다양한 만성 질환으로 인한 광범위한 세포 및 조직 손상을 치료하는 새로운 종류의 치료 도구로 발전할 가능성이 있습니다. 관련 연구 논문이 Science Translational Medicine에 게재되어 DNA 손상 및 조직 재생을 목표로 하는 정밀 약물 연구 및 개발에 새로운 이정표를 세웠습니다.