코로나19 백신 핵심기술, 간암 면역세포치료제로 다시 태어났다

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성균관대,  NK 세포 기반 면역세포치료제 개발
지질 나노입자로 유전자 조작해 효능 향상
동물 실험서 간암·복막암 모두 없애

박우람 성균관대 융합생명공학과 교수 연구팀이 개발한 기능성 지질 나노입자의 자연살해( NK )세포 효과./성균관대

국내 연구진이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신에 사용된 기술인 기능성 지질 나노입자( LNP )를 이용해 간암 표적형 면역세포치료제를 개발했다. 

이 치료제는 암 치료뿐 아니라 간 기능을 정상으로 돌려놓는 효과적인 치료제가 될 것으로 기대된다.

박우람 성균관대 융합생명공학과 교수 연구팀은 자연살해( NK )세포를 활성화하고 유전적 조작이 가능한 기능성 지질 나노입자로 간암 표적형 면역세포치료제를 개발했다고 19일 밝혔다.

면역세포치료제는 인체의 면역세포를 이용해 암세포를 공격하는 치료법을 말한다. 

그중  NK 세포는 특별한 항원 없이 암세포를 직접 인식하고 죽일 수 있다. 

NK 세포 기반 면역세포치료제는 건강한 사람의  NK 세포를 사용하기 때문에 환자의 세포를 이용하는 것보다 세포 확보가 쉬워 비용이 낮고 효율성과 안정성이 높다.

다만 암 치료에 활용되는  NK 세포는 유전자 조작이 어렵다는 문제가 있다. 

NK 세포에서는 암세포를 표적으로 하는 키메릭 항원 수용체( CAR )의 유전자 전달이 제한된다.

연구팀은  NK  기반 면역세포치료제의 한계를 해결하기 위해  NK 세포에 유전자를 효율적으로 전달하고, 암 치료 능력을 향상하는 기능성 지질 나노입자를 개발했다. 

지질 나노입자는 액체 형태로 이뤄진 ㎚(나노미터 ·1 ㎚는 10억분의 1m) 크기의 입자를 말한다. 

지질 나노입자는 코로나19 백신에도  mRNA 를 운반하는 역할을 했다.

연구팀이 기능성 지질 나노입자로 유전자를 전달한 결과,  NK 세포 안에 미토콘드리아 융합과 호흡량이 늘면서  NK 세포가 활성화됐다. 

지질 나노입자는 액체 형태로 이뤄져 있어 세포 내 유입이 쉬웠고, 유전자 전달로  CAR  발현이 많아진 것으로 나타났다.

연구팀은 조덕 삼성서울병원 의학과 교수팀과 공동연구를 통해 지질 나노입자가 사람 유래  NK 세포에서도 효과가 있는 것을 확인했다. 

새로 개발한  NK 세포 기반 면역세포치료제는 생쥐 실험에서 간암뿐 아니라 복막암까지 효과적으로 없앴다. 

치료제 투입 이후 간 기능도 정상으로 돌아왔다.

박우람 교수는 “기존 면역세포치료제로는 치료하기 어려웠던 고형암을 목표로 새로운 치료제 개발에 착수했다”며 “코로나19 백신 개발에 사용된 지질나노입자 기술을 응용해 효과적인  NK 세포 기반 면역치료제를 만드는 데 성공했다”고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단과 한국보건산업진흥원의 지원을 받았다. 

연구 성과는 생체재료 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈( Advanced   Functional   Materials )’에 지난 7일 온라인 게재됐다.



참고자료

Advanced   Functional   Materials ,  DOI :  https : / / doi.org /10.1002/ adfm.202315721

https://n.news.naver.com/mnews/article/366/0000978980