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체내에서 직접 생산되는 in vivo CAR-T 세포치료제

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 25-41

◆︎  CAR-T 세포치료제의 복잡한 제조 공정, 고비용 등 문제를 해결하기 위해 체내(in vivo)에서 직접 CAR-T 세포를 생성하는 연구가 진행 중

○ CAR-T 세포치료제는 혈액암에서 뛰어난 치료 효과를 보여왔지만, 환자 체외에서 세포를 조작해야 하므로 복잡한 제조 과정과 고비용, 접근성 제한 등이 해결해야 할 문제

- 자가면역 질환 치료를 위한 CAR-T 세포치료제의 활용 가능성이 제시되고 있지만, 대규모 환자군에 적용하기 위해서는 간편하고 안전한 치료법이 도입이 필요

○ 이러한 문제를 해결하기 위해 in vivo에서 직접 CAR-T 세포를 생성하는 새로운 전략을 제안(연구팀: 미국 Capstan Therapeutics사)

- 외부 조작 없이 체내에서 직접 CAR-T 세포를 생성할 수 있도록 mRNA 기술과 표적화 지질 나노입자(targeted lipid nanoparticles, tLNPs)* 기반의 전달기술을 활용

* 지질 나노입자(LNP)는 mRNA 백신(화이자 COVID-19 백신 등)에서도 사용된 기술로, mRNA를 안정적으로 세포 내로 전달하는 데 사용. tLNP는 여기에 표적화 요소(targeting moiety)를 결합하여 특정 세포만 선택적으로 mRNA를 받아들이게 하는 전달체

◆︎  특정 T세포 하위 집단을 대상으로 한 tLNP 전달을 통해 CAR 유전자를 효과적으로 발현시켜 CAR-T 세포치료제를 체내에서 직접 생성

○ 전체적인 과정은  tLNP 제작 및 주사 →  환자 체내에서 CD8+ T세포가 CAR-T세포로 변환 →  CAR-T세포가 CD19+ B세포를 인식하고 제거

- tLNP 생산: 내부에 CD19 CAR를 암호화하는 mRNA를 포함하며, 나노입자 표면에는 CD8+ T세포 타깃 항체를 부착하여 특정 T세포(CD8+ T세포)에만 유전자를 전달하여 발현되도록 설계

※ mRNA는 일시적으로만 발현되며 유전자 삽입(integration)이 일어나지 않기 때문에 안전성이 높음

- 체내에서 CAR-T세포 생성: tLNP가 혈액 내를 순환하면서 CD8+ T세포에 결합한 후 세포 내로 흡수된 tLNP 내 mRNA로부터 CAR 단백질을 발현

※ CD8+ T세포만 선택하므로 CD4+ T세포에 의한 부작용(CRS, 자가면역 증폭 등)을 피할 수 있음

- B세포 인식 및 제거: 생성된 CAR-T세포는 CD19+ B세포를 인식, 면역 시냅스를 형성하고 세포독성 물질(Granzymes, Perforin 등)을 분비하여 B세포 제거

※ 림프종 등 CD19+ 혈액암 뿐만 아니라 루푸스, 다발성 경화증, 류마티스 관절염 등 B세포 기반 자가면역 질환 치료 가능

< In vivo CAR-T 세포치료제 생성 과정 >

출처 : Science, Engineering immunotherapy from within, 2025.6.19

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