악성 뇌종양 교모세포종과 싸우기 위해 면역체계를 성공적으로 재프로그램한 획기적인 인간 실험에 이어, 이들 과학자들은 이제 모든 종류의 암과 싸울 수 있는 mRNA 백신을 개발했습니다. 항암화학요법, 수술, 방사선요법을 대체할 것으로 기대된다.
플로리다 대학(UF) 과학자들은 특정 암 유형을 표적으로 삼지 않더라도 종양과 싸우는 면역 체계의 능력을 크게 향상시키는 실험적 백신을 개발했습니다. 이 "보편적" mRNA 백신은 코로나19 백신과 유사하게 작동하지만 표적이 다릅니다. 이는 신체의 면역 세포가 바이러스 스파이크 단백질과 같은 모든 유형의 종양을 조립하고 공격하도록 지시합니다.
"이 논문은 매우 예상치 못한 흥미로운 관찰을 기술하고 있습니다. 특정 종양이나 바이러스를 표적으로 삼지 않는 백신이라도(mRNA 백신이라면) 종양 특이적 효과를 나타낼 수 있습니다"라고 플로리다 대학 RNA 공학 연구소의 수석 연구원이자 소아 종양학자인 Elias Sayour는 말했습니다. "이번 발견은 이러한 백신이 환자의 개별 종양에 대한 면역 체계를 민감하게 만드는 보편적인 암 백신으로 상용화될 가능성을 보여줍니다."
사유르는 암을 효과적으로 치료하기 위해 mRNA 과학의 힘을 활용하기 위해 10년 동안 노력해 왔습니다. 교모세포종 연구의 성공으로 치료 범위가 확대되어 더 이상 단일 유형의 종양을 표적으로 삼는 것이 아니라 신체의 면역 체계에 모든 유형의 암세포와 싸울 수 있는 도구를 제공하는 데 중점을 두게 되었습니다. Sayur의 연구는 mRNA 백신이 암과의 싸움에서 효과적인 무기가 될 수 있다는 증거가 늘어나고 있는 일부입니다.
이 제제는 지질 나노입자를 사용해 유전적 지시를 신체에 전달하는 코로나19 백신과 다르지 않지만 몇 가지 차이점이 있습니다. 코로나19 백신은 바이러스 단백질을 암호화하는 약물이 아니라 면역체계에 메시지를 보내 면역체계가 단결할 것을 촉구하는 것이다. 본질적으로 이는 PD-L1(프로그램 사망 리간드 1)이라고 불리는 암세포 내부의 단백질을 포함하여 면역 체계를 자극하는 특정 단백질을 생성하도록 신체에 지시합니다. 이는 종양이 면역 세포에 더 잘 보이도록 합니다.
연구자들은 보편적인 mRNA 백신을 사용하여 종양 내에서 PD-L1 발현을 유도하는 방법을 발견했습니다. 이는 본질적으로 암세포가 스스로 노출되도록 속여 면역요법을 더욱 효과적으로 만듭니다.
흑색종을 앓고 있는 쥐를 대상으로 한 이번 연구에서 백신은 저항성이 있는 것으로 입증된 기존 종양을 제거할 수 있었습니다. 뇌암, 피부암, 뼈암 등 다른 암 모델에서는 다른 치료법 없이도 종양을 제거할 수 있었다.
점점 더 개인화된 의료와 정확한 목표를 추구하는 이 분야에서 이러한 접근 방식은 약간 대안적입니다. 이전 연구는 환자 자신의 암 상태에 따라 백신을 타겟팅하거나 맞춤화하는 데 더 중점을 두었습니다.
"이 연구는 세 번째 새로운 패러다임을 제안합니다"라고 연구 공동저자인 Duane Mitchell 박사는 말했습니다. "우리는 암을 구체적으로 표적으로 삼지 않고 대신 강력한 면역 반응을 자극하는 백신을 사용함으로써 매우 강력한 항암 반응을 이끌어 낼 수 있다는 것을 발견했습니다. 따라서 이는 암 환자에게 광범위하게 적용할 수 있는 잠재력이 있으며 심지어 기성 암 백신 개발로 이어질 수도 있습니다."
1993년에 과학자들은 mRNA "지시"가 쥐의 면역 세포를 어떻게 자극하는지 처음으로 발견했지만, 가장 큰 장애물은 이를 어떻게 효과적으로 체내로 전달하느냐였습니다. 약 10년 전, 연구자들은 지질 나노입자가 극도로 취약한 mRNA를 혈액에서 분해시키지 않고 체내로 효과적으로 전달할 수 있다는 사실을 발견함으로써 획기적인 발전을 이루었습니다.
이제 이 기술은 부분적으로 코로나19 백신 개발로 인해 빠르게 발전했습니다.
이 연구는 특정 암 종양을 표적으로 삼을 필요가 없는 보편적인 기성 mRNA 백신이 어떻게 면역체계를 깨우고 기존 치료법의 효과를 향상시킬 수 있는지 보여주는 암 면역요법의 중추적인 순간을 의미합니다. 숨겨진 종양을 노출시키기 위해 PD-L1의 발현을 증가시킴으로써 연구자들은 우리 몸이 암과 싸우는 방식을 바꿀 수 있는 새로운 경로를 발견했습니다.
백신이 아직 전임상 동물 연구에서 테스트되고 있는 동안, 이 연구는 보편적인 암 백신 전략의 토대를 마련합니다. 즉, 각 환자에 대한 맞춤형 치료법에 의존하지 않고 대신 면역 체계에 더 현명하게 싸우는 방법을 가르치는 전략입니다.
"이것은 환자의 자가면역 반응을 깨우는 보편적인 방법이 될 수 있습니다"라고 Mitchell은 말했습니다. "이것이 인간 연구로 확장될 수 있다면 광범위한 영향을 미칠 것입니다."
이 연구는 Nature Biomedical Engineering 저널에 게재되었습니다.