면역공학(Immune Engineering) - MIT선정 10대 혁신기술

면역공학(Immune Engineering)

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실용화 시기 : 1~2년
혁신성 :  암을 제거할 수 있는 Killer T세포(T cells) 설계 기술
의 의 : 암, 다발성경화증, 에이즈 등을 치료할 수 있는 면역시스템 설계가 가능
주요 참여자 : Cellectis, Juno Therapeutics, Novartis

 

 

MIT 기술 소개 (기술 개요)   혈액에서 면역 세포인 T세포 채취 후 게놈* 에디팅에 의해 유전자 조작된 T세포를 투여하여 치료 대상을 정확히 공략하도록 설계하는 기술 * 유전자(gene)와 염색체(chromosome)가 결합된 신조어인 게놈은 유전자 정보 자체를 가리키는 용어로, 유전자와 염색체 등 세포에 포함된 모든 유전 정보를 총칭함 - ‘3세대 유전자 가위 기술’로 불리는 ‘크리스퍼(CRISPR)’ 게놈 에디팅 방법으로 T세포 기반의 인조 면역을 설계·형성하여 치료하는 기술 - 일반적으로 면역 세포는 잘 설계된 기계와 같으며, 약물을 운반하하고, 주변 환경을 변화, 기억 기능도 가지고 있어 마치 작은 지능형 로봇과 유사 - 이런 T세포가 피아(彼我)를 잘 구분하여 치료 대상을 정확하게 제거하거나 효과적으로 치료하기 위한 면역체계를 설계하는 기술

 

 특징과 의미 (기술 적용 사례)

 

 

 

최근 영국(Great Orman Hospital)에서 급성 림프성 백혈병 진단을 받은 소녀(Layla)에게 게놈 에디팅을 적용해서 치료에 성공한 사례로 새롭게 주목

 

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- T세포는 마치 동물의 행동과 유사하여 모든 곳을 두루 돌아다니는 자율적 행동체로서 타겟 세포에 접근 및 탐색 후 교정하는 역할
- 암세포를 공격할 T세포를 분자 방식이 아니라 알고리즘 방식으로 설계해 세포를 훈련시켜 치료하는 프로그램 설계 방식의 면역치료
- 주노 테라퓨틱(Juno Therapeutic)의 경우, T세포 설계에 7개월이 소요된 것을 7일 만에 실험을 완료

(향후 전망)

 

 

 

T세포 생성을 통한 인조 면역체계 설계로 난치병 치료에 청신호

 

- 내년 정도에 ‘미래지향형 T세포 생성을 통한 인조 면역체계 설계’가 가능할 것으로 전망
- 백혈병, 에이즈, 암뿐만 아니라 여러 난치병 치료에 활용될 전망이며, 당뇨, 다발성경화증, 결핵성 피부염 등 자가면역 장애성 질환 치료에도 T세포 설계치료법 활용이 가능할 것으로 전망
* 다발성경화증 : 중추신경 조직을 구성하는 신경세포의 수초와 축삭에 염증이 생겨 탈수초 및 축삭 손상이 발생했다가 회복을 반복하는 질환으로, 발병은 유전적 요인과 환경적 요인이 복합적으로 작용하여 발생하는 것 으로 추정

 

(과제 및 시사점)

게놈 에디팅을 이용한 체세포 치료의 정도와 범주에 대한 논의 필요

- 2015년 4월, 무명의 과학잡지「Protein & Cell」에 중국 중산대학 연구팀이 크리스퍼 카스9 (CRISPR - Cas9) 기술을 이용해 인간의 수정란을 세계 최초로 유전자 조작했다는 논문을 게재하면서 새로운 논란 야기
* CRISPR-Cas9 : 게놈 에디팅 복합체는 표적 유전자 DNA를 찾아가는 ‘유도 RNA(Guide RNA)’부분과 찾아간 표적 유전자의 DNA를 절단하는 기능의 카스9(Cas9)으로 구성

- 불치병 환자의 유전자 이상을 복구해서 질병을 치료하고, 다음 세대로 유전되지 않는 경우는 인정해야 한다는 긍정적 견해가 있으나,
- 조작된 유전자 특징이 이후 세대에까지 지속할 수 있는 시도이기 때문에, 어떤 관점에서도 유전자 에디팅은 인정할 수 없다는 강경한 입장도 있음

 

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- 1975년에 진행된 DNA 연구 당시에는 유전자 조작은 ‘신의 영역’으로 과학자는 연구 자유를 포기해야 하고, 진행할 경우에는 사회적 책임을 물어야 한다고 결론
- 그러나 당시는 유전자 연구를 수행할 기관이 많지 않았고 과학자도 쉽게 접근할 환경이 아니었지만, 지금은 누구나 쉽게 다가갈 수 있는 연구 환경으로 규제 장벽이 낮아진 상황
- 아직까지 과학자와 윤리학자들은 인간 수정란을 이용한 유전자 조작 연구에 대해서는 부정적이며, 윤리적·법적 측면에 대한 논의 필요

(출처 : KIAT)

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