‘역-백신', 다발성 경화증 등 자가면역질환 치료 가능성 보여

일반적인 백신은 인간의 면역 체계가 바이러스나 박테리아를 공격해야 할 적으로 인식하도록 가르친다. 그런데 새로운 "역백신"은 정반대의 역할을 한다. 즉, 한 분자에 대한 면역 체계의 기억을 제거한다. 이러한 면역 기억 삭제는 전염병의 경우 바람직하지 않지만 다발성 경화증, 제1형 당뇨병, 류마티스 관절염 또는 면역 체계가 사람의 건강한 조직을 공격하는 크론병에서 나타나는 것과 같은 자가면역 반응을 중지할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

시카고 대학의 프리츠커 분자 공학 대학(PME) 연구팀은 다발성 경화증, 제1형 당뇨병, 류마티스 관절염 또는 크론병에서 볼 수 있듯이 사람의 건강한 조직을 공격하는 자가면역 반응을 막을 수 있는 새로운 ’역백신‘을 소개했다. 연구 결과에 따르면 개발된 새로운 유형의 백신이 실험실 환경에서 다발성 경화증, 제1형 당뇨병, 크론병과 같은 자가면역 질환을 모두 중단시키지 않고 완전히 역전시킬 수 있음을 보여줬다.

지난 11일 메디컬익스프레가 보도한 네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)에 발표된 역백신은 인간이 자연적으로 파괴된 세포의 분자에 ’공격하지 않음‘ 플래그를 표시하여 자연 과정에 의해 죽는 세포에 대한 자가면역 반응을 방지하는 방식을 활용한다.

연구팀은 항원(면역체계의 공격을 받는 분자)과 간이 적이 아닌 친구로 인식하는 노화된 세포 조각과 유사한 분자를 결합했다. 연구팀은 이 백신이 어떻게 다발성 경화증과 같은 질병과 관련된 자가면역 반응을 성공적으로 막을 수 있는지 보여주었다.

연구팀은 "과거에 우리는 자가면역을 예방하기 위해 이 접근법을 사용할 수 있다는 것을 보여주었지만 이번 연구에서 가장 흥미로운 점은 이미 염증이 진행된 후에도 다발성 경화증과 같은 질병을 치료할 수 있다는 점을 보여주었고 이는 실제 상황에서 더 유용하다는 것”이라고 밝혔다.

면역 체계의 T 세포가 하는 일은 바이러스, 박테리아, 암 등 원치 않는 세포와 분자를 신체에 이물질로 인식하여 제거하는 것이다. T 세포가 항원에 대한 초기 공격을 시작하면 침입자에 대한 기억을 유지하여 나중에 더 빨리 제거한다.

그러나 T 세포는 실수를 할 수 있으며 건강한 세포를 이물질로 인식한다. 예를 들어, 크론병 환자의 경우 면역 체계가 소장 세포를 공격한다. 다발성 경화증 환자의 경우 T 세포는 신경 주변의 보호 코팅인 미엘린을 공격한다.

연구팀은 신체가 신체의 모든 손상된 세포에 반응하여 면역 반응이 발생하지 않도록 하는 메커니즘을 가지고 있다는 것을 알고 있었다. 이러한 현상은 말초 면역 내성으로 알려져 있으며 간에서 수행된다. 그들은 최근 몇 년 동안 N-아세틸갈락토사민(pGal)으로 알려진 당으로 분자를 태깅하면 이 과정을 모방하여 분자를 간으로 보내서 분자에 대한 내성이 생길 수 있다는 사실을 발견했다.

연구팀은 “우리가 원하는 분자를 pGal에 부착할 수 있고 면역 체계가 이를 견딜 수 있도록 가르친다는 아이디어”라고 설명했다. 백신처럼 면역력을 높이는 대신 역백신을 사용하면 매우 구체적인 방식으로 면역력을 억제할 수 있다는게 연구팀의 설명이다.

이번 새로운 연구에서 연구자들은 면역체계가 미엘린을 공격하여 허약함과 무감각, 시력 상실, 결국 이동성 문제와 마비를 초래하는 다발성 경화증과 유사한 질병에 초점을 맞췄다. 연구팀은 미엘린 단백질을 pGal에 연결하고 새로운 역백신의 효과를 테스트했다. 그들은 면역 체계가 미엘린 공격을 중단하고 신경이 다시 올바르게 기능하도록 하며 동물의 질병 증상을 역전시키는 것을 발견했다.

일련의 다른 실험에서 과학자들은 동일한 접근 방식이 진행 중인 다른 면역 반응을 최소화하는 데 효과가 있음을 보여주었다.

오늘날 자가면역 질환은 일반적으로 면역 체계를 광범위하게 차단하는 약물로 치료된다.

연구팀은 "이러한 치료법은 매우 효과적일 수 있지만 감염과 싸우는 데 필요한 면역 반응도 차단하므로 부작용이 많이 발생한다”며 “대신 역-백신으로 환자를 치료할 수 있다면 훨씬 더 구체적이고 부작용도 줄어들 수 있다"고 밝혔다.

인간을 대상으로 pGal 화합물을 연구하려면 더 많은 연구가 필요하지만, 밀, 보리, 호밀 섭취와 관련된 자가면역 질환인 복강병 환자를 대상으로 초기 1단계 안전성 실험이 이미 수행되었으며 1단계 안전성 실험이 진행 중이다.