아이빔테크놀로지, 차세대 알츠하이머 치료법 '핵심 기업' 자리…세계 최고 권위 학술지 '입증'

'SPYTACs' 연구에 생체현미경 IVM-CM 활용…아밀로이드-β 분해 과정 세포 단위 시각화

아이빔테크놀로지의 생체현미경은 살아있는 생체 내부를 실시간 고해상도로 영상화해 세포·단백질·약물의 상호작용을 분석하는 올인원 in vivo 이미징 시스템이다. ⓒ 아이빔테크놀로지

[프라임경제] 생체현미경(Intravital Microscope) 전문기업 아이빔테크놀로지(460470)의 올인원(All-in-One) 생체현미경 시스템 'IVM-CM'이 세계 최고 권위 학술지인 'Cell(Impact Factor 42.5)'에 게재된 알츠하이머병 치료법 연구 논문에 핵심 연구 장비로 활용됐다고 9일 밝혔다.

해당 논문은 기존 항체 치료의 한계를 극복하는 차세대 알츠하이머병 치료 플랫폼 'SPYTACs'를 소개한 연구로, 아이빔테크놀로지의 생체현미경이 살아있는 동물 체내에서 약물의 세포하 분포를 실시간으로 관찰하는 데 핵심적 역할을 수행했다.

지난 3월4일 'Cell'에 온라인 게재된 논문 “Efficient amyloid-β degradation in Alzheimer’s disease using SPYTACs”(Teng, Fei et al.)는 완전 합성 펩타이드 기반의 표적 단백질 분해 플랫폼인 SPYTACs(Synthetic Peptide-programmed Lysosome-Targeting Chimeras)를 세계 최초로 소개한 연구다.

SPYTACs는 아밀로이드-β(Aβ) 결합 펩타이드와 LRP1(Low-density lipoprotein receptor-related protein 1) 표적 펩타이드를 결합한 이중특이성 합성 펩타이드다. 세포 외 아밀로이드-β를 리소좀으로 유도하여 분해하는 동시에 혈뇌장벽(BBB)을 통과할 수 있는 혁신적 치료법이다.

연구진은 FAD 알츠하이머 마우스 모델에서 SPYTACs를 투여한 결과 △말초 및 뇌 내 아밀로이드-β 부담을 효과적으로 감소시키고 △시냅스 손실을 억제하며 △인지 기능을 개선하는 성과를 보였다. 

특히 기존 항체 치료제(레카네맵)와 비교해 뇌 미세출혈 및 신경염증을 현저히 줄이면서도 아밀로이드-β 제거 효과는 동등 이상인 것으로 확인되어, 차세대 알츠하이머병 치료의 새로운 패러다임을 제시했다.

이번 논문에서 아이빔테크놀로지의 IVM-CM은 논문의 STAR★Methods 섹션 Key Resources Table에 핵심 연구 장비로 등재됐다. 

특히 'In vivo subcellular SPYTAC biodistribution analysis via intravital microscopy' 실험에서 활용됐다. 연구진은 CAG-GFP 리포터 마우스에 Cy5.5로 표지된 SPYTACs를 정맥 투여한 후, 생체현미경을 통해 살아있는 동물의 간 조직 내에서 약물이 세포 수준에서 어떻게 분포되는지를 고해상도로 시각화했다.

이는 기존 조직 절편 분석이나 외부 이미징 시스템으로는 불가능한 '살아있는 상태의 생체 내 약물 동태 추적'을 가능하게 한 것으로, 생체현미경이 신약 개발 분야에서 필수 연구 도구로 자리매김하고 있음을 보여준다. 

특히 이번 연구에서는 Zeiss LSM 880, Leica Stellaris 등 글로벌 프리미엄 현미경과 함께 아이빔테크놀로지의 IVM-CM이 Key Resources Table에 나란히 등재돼 한국 기업의 생체현미경 기술이 세계 최고 수준의 연구에서 인정받고 있음을 입증했다.

현재 알츠하이머병 치료제 시장은 항체 기반 치료가 주류이나, Fc 수용체 매개 면역 활성화에 의한 뇌 미세출혈(ARIA) 및 신경염증 부작용이 임상적 한계로 지적돼 왔다. 

SPYTACs는 Fc 단편을 포함하지 않는 완전 합성 펩타이드로, 면역 활성화 없이 아밀로이드-β를 표적 분해할 수 있어, 미세출혈과 염증 부작용을 현저히 줄이면서도 효과적인 아밀로이드 제거를 달성한다. 이는 글로벌 제약 시장에서 기존 항체 치료의 대안으로 큰 주목을 받고 있다.

아이빔테크놀로지의 IVM-CM은 공초점(Confocal)과 다광자(Multi-Photon) 이미징을 하나의 플랫폼에 통합한 올인원 생체현미경 시스템이다. 기존 MRI나 CT 대비 최대 100배의 해상도를 구현하며, 30종 이상의 내부 장기를 살아있는 상태에서 세포 단위로 촬영할 수 있다. 

최대 100fps(512×512픽셀) 초고속 촬영, XY·Z·T 3축 모션 안정화로 호흡과 박동에 의한 잔류 움직임을 실시간으로 제거하며, AI-Image Denoiser로 신호 손실 없는 노이즈 제거를 구현한다.

이번 Cell 논문의 사례처럼 생체현미경은 기초 연구에서 약물 효능 검증으로 활용 영역이 확장되고 있다. 살아있는 동물 체내에서 약물의 체내 분포, 세포 수준 흐수, 표적 장기 도달 과정을 실시간으로 추적할 수 있어, 전임상(preclinical) 단계 신약 효능 평가에 핵심 역할을 하고 있다.

아이빔테크놀로지 관계자는 "세계 최고 권위 학술지인 Cell에 당사 장비가 Key Resources로 등재된 것은 당사의 생체현미경 기술이 글로벌 최전선 연구에서 실제로 활용되고 있음을 보여주는 중요한 성과"라고 강조했다.

이어 "특히 생체현미경이 기초 연구를 넘어 신약 개발 분야의 핵심 도구로 자리잡아가고 있어 향후 신경퇴행성 질환 연구 분야에서의 수요가 더욱 확대될 것"이라고 바라봤다.