암 치료를 위한 mRNA 암 백신 기술

코로나19 대유행은 mRNA 백신이라는 신기술의 데뷔를 알린 사건이었습니다. 비록 신속한 변이 때문에 코로나19 자체를 완전히 막지는 못했지만, 고위험군에서 사망률을 낮추는데 가장 뛰어난 효과를 보였습니다.

따라서 판데믹 이후에도 mRNA 백신 기술을 다른 감염병이나 암 같은 다른 질병의 치료에 활용하려는 연구가 활발합니다. 그 가운데 존스 홉킨스 의대의 연구팀은 mRNA 백신을 이용해 암세포에 대한 면역 반응을 끌어올리는 연구를 진행했습니다.

암 세포 역시 우리 몸의 면역 시스템의 주요 공격 대상입니다. 하지만 기본적으로 자신의 세포이기 때문에 면역 반응이 강하게 일어나지 않습니다. 암 백신은 이 면역 반응을 강하게 유발하는 것이 목표입니다.

사실 암 항원을 넣은 mRNA 백신 자체는 만들기 쉽습니다. 하지만 근육 주사제로 주는 mRNA 백신은 암 항원 인식 효과가 낮다는 문제점이 있습니다. 암세포를 직접 공격하는 T 세포에 항원을 전달하는 수지상 세포 (dendritic cell)가 근육에 적기 때문입니다.

연구팀은 이 문제를 극복하기 위해 mRNA를 담는 지방 나노입자를 바꿨습니다. 작은 지방 주머니에 든 mRNA 백신을 혈액에 주입하면 대부분 간에 가서 파괴됩니다. 본래 간이 지방 대사에서 중요한 역할을 하기 때문입니다.

연구팀은 수지상 세포가 많은 비장으로 갈수 있도록 지방 대신 친수성과 소수성 분자로 되어 있는 폴리머 기반의 나노 입자를 갸발했습니다. 쥐를 이용한 동물 모델에서 폴리머 mRNA 백신은 효과적으로 비장에 도달해 목표인 수지상 세포의 5-6%에 인식 됐습니다.

연구팀은 한 걸음 더 나아가 쥐를 이용한 대장암 모델에서 폴리머 mRNA 백신의 효과를 검증했습니다. 2회의 백신을 접종한 경우 일반 치료만 받은 쥐보다 장기 생존 가능성이 10%에서 30%로 높아졌습니다. 그리고 외부에서 대장암 세포를 주입해도 백신을 접종한 경우 암에 걸리지 않는 것을 확인했습니다. 마지막으로 연구팀은 백신을 준 경우 21일 후 T 세포들의 60%가 대장암 세포를 인식하고 공격하는 것을 확인했습니다.

사람에서의 임상 시험은 아직 미래의 일이지만, 만약 이 기술이 효과가 있는 것으로 밝혀지면 사실상 모든 종류에 대한 암 백신을 만들 수 있습니다. 앞으로 좋은 결과를 기대합니다.

참고

https://newatlas.com/medical/new-nanoparticle-design-improves-mrna-vaccine-cancer-treatments/

https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2301606120

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