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면역 체계 조절하는 신 개념의 백신 만든다
- 등록일2008-07-17
- 조회수6605
- 분류기술동향 > 종합 > 종합
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자료발간일
2008-07-11
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출처
다음블로그
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키워드
#백신
출처 : 다음블로그
면역 체계 조절하는 신 개념의 백신 만든다
세상에는 우리 몸을 위협하는 수많은 세균과 바이러스가 있다. 몸 안에서는 병든 세포가 암세포로 변하기도 한다. 이러한 나쁜 항원들로부터 몸을 지키기 위해 면역 감시세포인 T임파구가 혈관을 따라 순찰하고 있다. 그럼 T임파구는 어떻게 죽일 항원을 선택하는 걸까. 바로 ‘주요 조직적합성 복합체’(MHC)와 완벽한 콤비 플레이를 이룬 덕분이다. 우리 몸의 세포는 바이러스나 암세포가 들어오면 MHC 분자를 만들고 여기에 나쁜 항원을 결합시켜 세포 표면으로 끌고 나온다. 세포 표면에서 항원-MHC 결합체를 기다리고 있던 세포독성T임파구는 항원만을 골라 죽인다. 이처럼 사람의 면역체계는 놀랍게도 빠르고 정확하다.
나쁜 단백질만 골라 죽이는 면역체계 밝혀
MHC와 세포독성 T임파구에 의한 인체의 면역작용은 1970년대 미국의 유전학자 베ㅏ세라프와 도세, 스위스의 칭커나겔 교수가 밝혀냈다. 항원-MHC결합체를 세포 표면으로 내보내는 것을 항원제시기능이라고 하는데 최근의 면역 연구에서 이 기능이 매우 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. MHC의 항원제시기능에 이상이 생기면 만성감염과 암 발생 빈도가 높아진다. MHC의 구조가 변형되거나 단백질과 불안정하게 결합되면 자신의 단백질도 병원체로 인식하는 자가면역질환과 같은 병을 일으키기도 한다.
세포내에서 병원체나 암 단백질이 차지하는 비율은 매우 적다. 과학자들은 MHC가 이들을 효율적으로 찾아내기 위해 특정 단백질의 도움이 있을 것이라고 생각했다. 1997년 미국 예일대의 크레스웰 박사팀은 항원-MHC 결합체를 형성하는데 필요한 물질인 타파신을 발견했다. 과학자들은 이제 항원제시와 관련된 단백질이나 면역 체계의 비밀이 대부분 밝혀졌다고 생각했다.
하지만 서울대 생명과학부 안광석 교수가 이끄는 연구단은 MHC와 병원체가 결합할 때 중요한 역할을 하는 새로운 효소를 발견해 주목을 받았다. 이전까지 산화-환원 반응에 필요한 효소로 알려졌던 'PDI'가 항원제시기능을 조절하는 것으로 밝혀졌다. 이 연구는 면역체계에서 산화-환원반응이 중요하게 작용할 것임을 시사하는 성과도 낳았다.
또한 항원-MHC 결합체가 세포 표면으로 이동하는 과정에 관여하는 여러 조절 단백질들이 독립적으로 움직이는 것이 아니라 상호 작용하는 네트워크를 통해 조절되는 것으로 파악했다. 연구단은 이러한 복잡한 네트워크의 지도를 완성하고 면역학의 통합적인 개념을 정립하기 위해 노력하고 있다.
연구단의 발견은 생물학 분야의 국제학술지인 '셀'에 2006년 발표했다. 당시 셀은 연구단의 논문을 특집논문으로 소개하며 "새로운 패러다임을 개척한 기념비적인 성과"라고 극찬했다. 국내 과학자의 논문이 네이처, 사이언스, 셀로 대변되는 과학계 '빅3' 저널에 특집논문으로 선정된 것은 국내에서도 극히 드문 일이다.
만성 바이러스 백신 머지않아 개발
인체 면역체계에 맞서 대부분의 바이러스와 암세포는 항원제시기능을 방해하는 능력을 가졌다. 이때문에 치료가 어려운 만성감염과 암이 발생하게 된다. 지금까지 일부 급성바이러스에 대한 백신은 개발됐지만 만성감염을 일으키는 바이러스에 대한 대책을 거의 없었다. 연구단은 바이러스가 면역체계를 교란시키는 과정을 역추적해 바이러스를 없애는 연구를 하고 있다.
연구단은 2004년 만성 피부질환을 일으키는 헤르페스 바이러스가 면역체계를 어떻게 피해가는 지를 밝혀 '셀'의 자매지인 '면역학'지에 발표했다.
만성 바이러스를 이용한 실험을 통해 앞서 항원제시기능을 조절하는 것으로 밝혀진 PDI 효소의 역할을 확인했다. 전 세계인의 70%가 만성적으로 감염되어 있어 폐렴을 유발할 수 있는 '사이토메갈로바이러스'가 체내에 들어오자 PDI를 곧바로 분해해 버린 것이다. PDI가 기능하지 못하면서 이 바이러스는 체내에서 만성 감염된 상태로 유지됐다. 연구단은 앞으로 PDI를 보호하는 방법을 연구해 만성 바이러스를 퇴치하는 새로운 개념의 백신을 개발할 예정이다.
연구단은 항원제시기능을 전체적으로 이해하면 항원제시이상과 MHC 이상을 인한 면역질환 치료기술 개발에 있어서 새로운 방향을 제시하는 전환점이 될 것으로 기대하고 있다. 또한 분자 수준의 정확한 항원제시 네트워크를 규명해 항암제. 항바이러스제, 자가면역억제제 등 다양한 난치성 면역질환 치료제 개발에 획기적인 전기를 제공하고자 노력하고 있다.
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