실험실에서 항체를 신속하게 생산할 수 있는 새로운 기술을 개발되었다. 이 혁신적인 기술은 다양한 질병의 치료를 위한 항체의 생산을 가속화할 뿐만 아니라 새로운 백신의 개발에도 사용될 수 있다.


영국 Francis Crick Institute의 Facundo Batista 연구팀이 개발한 이 기술에 관한 연구는 최근 The Journal of Experimental Medicine 에 게재되었다.

B 림프구(B lymphocyte 또는 B cell)는 체액성 면역 반응을 담당하는 림프구의 일종으로 특정 병원체를 공격하는 항체를 생성하는 역할을 한다. B 림프구들은 각각 체내에서 면역 반응을 유도하는 특정 병원체 유래 항원을 인식한다. 항원을 인식하는 즉시 신속하게 증식하여 항원에 결합하는 방대한 양의 항체를 분비하는 형질세포로 발전함으로써 감염에 대응한다.


■ 코팅된 나노입자를 처리한 B 림프구
이전의 연구에서 과학자들은 환자의 혈액 샘플로부터 B 림프구를 분리하여 실험실에서 특이적 항체를 생산함으로써 감염을 방어하는 과정을 재현하고자 노력해왔다.

B 림프구의 증식 및 형질세포로의 분화를 위해서는 두 가지 신호가 요구된다. 특정 항원과의 접촉 및 항원을 인식함으로써 첫 번째 신호가 전달되고 CpG oligonucleotide라 불리는 짧은 DNA 단편에 의해 두 번째 신호가 전달된다. CpG oligonucleotide는 TLR9라는 B 림프구 내의 단백질을 활성화시켜 B 림프구의 증식을 유도한다.

환자 유래의 B 림프구를 CpG oligonucleotide 처리한 실험에서, B 림프구들은 자극에 의해 특정 항체를 분비하지 않고 샘플 내의 모든 B 림프구가 CpG oligonucleotide에 의해 자극되는 결과를 나타냈다. Batista 연구팀은 이러한 문제를 극복하기 위한 기술을 개발하였다.

연구진은 환자 유래의 B 림프구를 분리하여 적절한 항원 및 CpG oligonucleotide로 코팅된 미세 나노입자를 처리함으로써 특정 항체를 생성하는데 성공하였다.

이 기술은 CpG oligonucleotide가 특정 항원을 인식하는 B 림프구에 내재되어 있기 때문에 성공적으로 평가된다. 따라서 TLR9가 활성화되면 항체를 생산하는 형질세포로 증식 및 분화하는 유일한 B 림프구이다.


■ HIV에 감염되지 않은 환자로부터 Anti-HIV 항체 생성
Batista 연구팀은 파상풍 독소 등 여러 박테리아 및 다양한 인플루엔자 A 균주의 단백질 등 바이러스성 항원을 사용하여 이러한 방법이 실제로 작동됨을 입증하였다. 연구진은 며칠간 특정 항체를 생산할 수 있었으며 생산된 항-인플루엔자 항체 중 일부는 몇 개의 바이러스 균주를 감지하여 감염된 세포를 중화시켰다.

더욱이 이 기술은 항체의 생성에 있어 공여자(donor)가 감염 또는 예방 접종을 통해 항원에 노출되는 것에 의존하지 않는다. 연구진은 HIV에 감염되지 않은 사람들에게서 추출한 B 림프구로부터 anti-HIV 항체를 생성함으로써 이를 증명하였다.

이러한 기술은 감염성 질병 및 암을 포함한 기타 질병을 치료하기 위한 항체를 신속하게 생산하는데 도움이 될 수 있다.

특히 이 기술은 시험관에서 짧은 시간 내에 이들 항체를 생산할 수 있게 해주며, 백신을 접종하거나 혈액 또는 혈청 등을 최근에 감염되었거나 백신을 접종한 사람들로부터 기증받아야 할 필요가 없다고 Batista는 말했다. 또한 그는 이 방법이 표적 항원을 효율적으로 평가하도록 함으로써 새로운 백신의 개발을 가속화시킬 수 있게 해준다고 결론지었다.


출처: MedicalNewsToday