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내 면역세포로 암 치료, 어디까지 왔나 목록

조회 : 2843 | 2015-04-16

사이언스 제공
사이언스 제공
   

 이번주 ‘사이언스’ 표지를 보는 순간 기자는 운석을 떠올렸다. 커다란 돌덩이 같은 것들이 날아와 부딪히는 모습처럼 보였기 때문이다.

그런데 부딪히는 지역이 조금 독특하다. 혈관처럼 보이는 붉은색 물체들이 군데군데 나와 있다.

실제로 이번 주 표지 그림의 정체는 암세포를 공격하는 면역세포들이다. 제임스 엘리슨 미국 MD앤더슨암센터 교수가 면역세포를 이용해서 암을 치료하는 ‘자가면역치료’를 소개하는 논문을 특집으로 다뤘다.

암 자가면역치료는 기존의 수술과, 방사선, 항암치료처럼 고통스럽지 않다는 점에서 획기적인 치료법으로, 엘리슨 교수는 이 분야의 선구자다. 1996년 면역세포가 암세포를 공격하지 못하게 방해하는 일종의 ‘검문소’를 무력화시킨 연구로 첫 번째 암 면역치료제 개발을 이끌었다.

우리 몸의 면역세포는 염증과 바이러스, 비정상 세포 등을 공격한다. 하지만 암세포는 이 면역세포가 공격하지 못하도록 막는 다단계 ‘검문소’를 갖추고 있다.

첫 단계는 면역세포 표면에 있는 ‘CTLA-4’라는 단백질 수용체로 암세포는 이 수용체를 활성화시켜서 면역세포를 무력화시킨다. 엘리슨 교수는 쥐 실험에서 이 수용체의 작동을 막는 항체를 주입한 결과 암세포가 사라진 사실을 확인했다. 그 결과 전이성 흑색종 면역치료제 ‘이필리뮤맙(Ipilimumab)’이 탄생했으며 현재 환자 치료에 쓰이고 있다.

엘리슨 교수는 암세포와 그 주변에서 발견되는 다른 종류의 면역세포 검문소들을 억제하는 연구가 현재 어느 정도까지 진전돼 있는지 소개한다.


네이처 제공
네이처 제공

 

 ‘네이처’ 표지에는 비행접시 같은 물체가 등장한다. 이 물체는 비행접시가 아니라 nm(나노미터·1nm는 10억 분의 1m) 크기의 핵자기공명 인식 센서다.

현재 의학과 생명과학 분야에서는 생물체의 몸속에서 일어나는 특정한 변화를 관찰하기 위해 형광물질을 이용해 확인하 방식을 주로 사용한다. 하지만 이 방식은 빛이 통과하지 못하는 생체 조직 내부를 보는 데는 쓸모가 없다.

개리 자보우 미국 국립보건원(NIH) 박사팀은 이런 한계를 극복하고 생물체 내에서 일어나는 펨토몰(1000조 분의 1몰) 단위의 농도 변화까지 감지할 수 있는 핵자기공명 센서를 개발했다.

nm 크기의 이 센서는 수축팽창하는 하이드로겔을 사이에 두고 자석이 샌드위치처럼 위아래를 덮고 있는 구조다. 이 작은 센서는 세포의 산성도 등 환경에 따라 하이드로겔이 수축팽창하는 정도에 따라 모양을 바꾼다. 그 결과 센서의 핵자기공명 스펙트럼이 달라지면서 생체 내부 상태 변화를 측정할 수 있게 돕는다.

연구진은 이번에 개발한 나노 센서가 기존의 자기공명영상(MRI) 장치보다 수백 만 배 정밀하게 생체 내부를 측정할 수 있다고 밝혔다.

 

 

 

 

최영준 기자 jxabbey@donga.com

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