우리 몸의 종양 안에는 면역세포(대식세포)가 있음에도 암에 의해 제 역할을 하지 못해 왔는데, 한국과학기술원(KAIST·총장 이광형) 연구진이 이런 면역세포를 직접 항암 세포치료제로 바꾸는 치료법을 개발했다.
KAIST는 박지호 바이오 및 뇌공학과 교수팀이 종양 내에 약물을 주입하면, 체내 대식세포가 이를 흡수해 스스로 암을 인식하는 CAR 단백질을 만들고 항암 면역세포인 'CAR-대식세포'로 전환되는 치료법을 개발했다고 30일 밝혔다.
최근 차세대 면역치료로 주목받는 CAR-대식세포는 암세포를 직접 잡아먹는 동시에 주변 면역세포를 활성화해 항암 반응을 확산시키는 장점을 갖는다. 하지만 지금까지 CAR-대식세포 치료는 환자 혈액에서 면역세포를 채취한 뒤 배양과 유전자 조작을 거쳐야 해 시간·비용 부담이 크고 실제 환자 적용에도 한계가 있었다.
KAIST는 박지호 바이오 및 뇌공학과 교수팀이 종양 내에 약물을 주입하면, 체내 대식세포가 이를 흡수해 스스로 암을 인식하는 CAR 단백질을 만들고 항암 면역세포인 'CAR-대식세포'로 전환되는 치료법을 개발했다고 30일 밝혔다.
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지질나노입자를 이용한 CAR mRNA와 면역자극제 동시 전달을 통한 생체 내 CAR-대식세포 생성 및 암세포 사멸 전략 모식도. |
최근 차세대 면역치료로 주목받는 CAR-대식세포는 암세포를 직접 잡아먹는 동시에 주변 면역세포를 활성화해 항암 반응을 확산시키는 장점을 갖는다. 하지만 지금까지 CAR-대식세포 치료는 환자 혈액에서 면역세포를 채취한 뒤 배양과 유전자 조작을 거쳐야 해 시간·비용 부담이 크고 실제 환자 적용에도 한계가 있었다.
연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 종양 주변에 이미 모여 있는 '종양 연관 대식세포'에 주목했다. 대식세포에 잘 흡수되도록 설계된 지질나노입자에 암을 인식하는 정보를 담은 mRNA와 면역 반응을 깨우는 면역자극제를 함께 실어, 체내에서 면역세포를 직접 재프로그래밍하는 전략이다.
이 치료제를 종양 내부에 주입하자 대식세포가 이를 빠르게 흡수해 암세포를 인식하는 단백질을 만들었고, 동시에 면역 신호가 활성화됐다. 그 결과 생성된 '강화된 CAR-대식세포'는 암세포 제거 능력이 크게 향상되고, 주변 면역세포까지 활성화되면서 강력한 항암 효과를 보였다.
실제로 피부에 생기는 가장 위험한 암인 '흑색종' 동물 모델 실험에서 종양 성장이 뚜렷하게 억제됐으며, 치료 효과가 국소 부위를 넘어 전신 면역 반응으로 확장될 가능성도 확인됐다.
박지호 교수는 “이번 연구는 환자 몸 안에서 바로 항암 면역세포를 만들어내는 새로운 개념의 면역세포치료 전략”이라며 “기존 CAR-대식세포 치료의 가장 큰 한계였던 전달 효율 문제와 면역억제 환경 문제를 동시에 극복했다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.
이번 연구에는 한준희 KAIST 바이오 및 뇌공학과 박사가 제1 저자로 참여했으며, 연구 결과는 'ACS 나노'에 지난 11월 18일 게재됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
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