면역 체계가 불균형하면 제1형 당뇨병, 기타 자가면역 질환, 장기 이식 후 거부반응 등 심각한 문제가 발생할 수 있습니다. 현재 치료법은 일반적으로 전체 면역체계를 억제하여 감염 위험 증가 및 기타 합병증을 비롯한 심각한 부작용을 초래할 수 있습니다. 더 나은 접근법은 정확하고 표적화된 방식으로 면역 반응을 조절하는 것입니다.이것이 바로 연구자들이 달성한 성과이며, 특수 면역 세포를 설계하여 전반적인 면역을 손상시키지 않으면서 균형을 회복할 수 있게 된 것입니다.
공격보다는 보호하도록 면역 세포를 설계
면역체계는 유해한 침입자를 식별하고 이에 대응하여 바이러스, 박테리아 및 기타 위협으로부터 보호합니다. 또한 신체의 자체 세포와 외부 세포를 구별하고 필요에 따라 반응을 조정합니다. 그러나 면역체계가 조절되지 않으면 실수로 신체 자체 조직을 공격합니다. 제1형 당뇨병과 같은 질병에서는 면역 체계가 췌장의 인슐린을 생산하는 베타 세포를 파괴합니다. 면역체계는 또한 이식된 장기를 거부하여 이를 외부 위협으로 간주합니다. 면역억제제는 이러한 유해한 반응을 예방할 수 있지만 감염 및 암 위험 증가를 비롯한 심각한 위험도 수반합니다.
이제 연구자들은 과도한 면역 반응을 조절하고 진정시키도록 설계된 특수 면역 세포를 개발했습니다. 이러한 변형된 세포는 건강한 조직을 인식하고 보호하여 T 킬러 세포가 건강한 조직을 공격하는 것을 방지합니다. 이 획기적인 발전은 장기 거부반응을 막고 강력한 면역억제제의 필요성을 줄이며 면역 조절에 대한 보다 안전하고 표적화된 접근 방식을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.
최첨단 과학 공동 노력
이 연구는 뮌헨 공과 대학(TUM)의 줄기 세포 응용 및 오가노이드 시스템 교수인 Matthias Hebrok와 뮌헨 공과 대학 및 뮌헨 헬름홀츠 대학의 박사후 연구원인 Hasna Maachi 박사의 중요한 공헌으로 샌프란시스코 캘리포니아 대학(UCSF)에서 완료되었습니다. 이 연구는 사이언스 저널에 게재되었습니다.
"이 기술은 면역 체계를 다시 균형 상태로 되돌릴 수 있습니다."라고 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 캠퍼스의 세포 및 분자 약리학 교수인 Wendell Lim 박사는 말했습니다. "우리는 이를 다양한 면역 기능 장애를 해결할 수 있는 잠재적인 플랫폼으로 보고 있습니다."
표적 보호를 위해 면역 세포를 재프로그램함
조절 면역 세포를 조작하기 위해 연구진은 CART 세포 면역요법에 사용되는 것과 동일한 유형의 세포를 사용했습니다. 후자의 경우 종양 세포를 표적으로 삼도록 특별히 설계되었습니다. 대조적으로, 조작된 조절 면역 세포는 건강한 세포를 보호하도록 설계되었습니다. 그들은 연구자들이 특히 효과적이라고 밝혀낸 조절 단백질의 조합을 생성합니다. 하나는 항염증제이고 다른 하나는 염증 유발 물질을 제거하는 단백질입니다. 이 셀 시스템은 다양한 응용 분야에 유연하게 적용할 수 있습니다.
목표: 당뇨병 환자의 베타 세포 보호
제1형 당뇨병에서 세포의 사용을 테스트하기 위해 연구진은 인간 베타 세포를 인식하고 보호하도록 세포를 조작했습니다. 그들은 제1형 당뇨병 치료를 시뮬레이션하기 위해 인간 섬 세포 이식을 받은 쥐에 변형된 면역 세포를 도입했습니다. 실험은 성공적이었습니다. 조작된 세포에 의해 보호된 이식된 베타 세포는 살아남아 계속해서 인슐린을 생산했습니다. 대조적으로, 조작된 T 세포의 보호 없이 이식된 세포는 파괴되었습니다.
정밀면역치료의 미래
저자는 장기 이식 환자나 자가면역 질환 환자가 전체 시스템을 차단하는 것이 아니라 면역 체계가 비정상적인 신체의 특정 부위만 치료하는 치료법을 받는 미래를 구상하고 있습니다. 새로운 기술은 암 치료에 사용되는 CART 세포 치료법을 미세 조정하여 세포가 건강한 조직이 아닌 종양만 공격하도록 하는 데 사용될 수도 있습니다.
면역 반응을 조절하고 줄기세포 유래 조직의 기능적 특성을 더욱 최적화하는 능력은 오래 지속되는 줄기세포 치료법 개발의 핵심이며, 독일 뮌헨 공과대학교에 새로 설립된 오가노이드 시스템 센터(COS)의 오가노이드 연구자들의 분명한 목표입니다.
/ScitechDaily에서 편집됨