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* 아데노 바이러스는 다양한 의약 물질과 유전자 치료를 위한 운반자로도 테스트 중.
* 아데노 바이러스가 암세포를 표적으로 삼도록 종양 세포에만 맞는 특수 표면 마커 장착
* 신체의 건강한 세포에 너무 독성이 있는 약물에도 가능

암 : 아데노 바이러스와 종양 세포
바이러스 유전자 운반체는 암세포가 자신에 대한 항체를 만들게 한다

트로이 목마 :
앞으로 바이러스는 암 치료제용 설계도를 종양 세포로 몰래 들여와 완고한 종양과 싸우는 데 도움을 줄 수 있다. 결과적으로 내부에서 항체 또는 화학 요법 약물이 만들어지기 시작해 암세포가 죽는다. 유방암을 앓고 있는 쥐를 대상으로 한 첫 번째 실험에서 이 치료법은 이미 내부부터 완전히 효과가 있었다. 

▲ 바이러스 유전자 운반체는 종양 세포(청록색)가 내부 자체에 대한 항체 (노란색)를 생성하게 한다. © Plückthun Lab

아데노 바이러스는 현재 특히 코로나 예방 접종에서 중요한 역할을 한다.
아스트라제카(AstraZeneca), Johnson & Johnson 또는 러시아 백신 스푸트니크(Sputnik) V의 벡터 백신은 이러한 감기 바이러스의 다른 변종을 사용해 바이러스 스파이크 단백질의 구성 지침을 우리 세포로 은밀히 들여오기 때문이다. 아데노 바이러스는 다양한 의약 물질과 유전자 치료를 위한 운반자로도 테스트되고 있다.

아데노 바이러스는 암세포를 닫는다.

최근 취리히 대학의 쉐나 스미트(Sheena Smith)가 이끄는 팀은 널리 사용되는 아데노 바이러스를 암 치료에 사용할 수 있는 운반체로 개조했다. 이 바이러스는 치료용 유전자를 종양 세포에 직접 주입하는 트로이 목마 역할을 한다. 이것은 그들을 매우 작은 제약 공장으로 바꾸고 내부에서 부터 밖으로 죽인다. "우리는 세포가 치료제를 생산하도록 함으로써 종양이 스스로 제거되도록 한다"고 Smith는 설명했다.

혈류를 통해 투여되는 화학 요법이나 방사선과는 달리 이 접근법은 정상적이고 건강한 세포를 손상시키지 않는다는 장점이 있다. Smith의 동료 안드레아스 플뤽툰(Andreas Plückthun)은 “치료용 항체 또는 메신저 물질과 같은 활성 성분은 혈류에 분포돼 건강한 장기와 조직을 손상시킬 수 있는 대신 신체에서 필요한 곳에 정확히 머물러 있다”고 설명을 덧붙였다.

대상 도킹을 위해 변환됨

구체적으로 SHREAD(SHielded, REtargeted Adenovirus)라고 명명된 운반체는 자체 바이러스 유전자가 제거된 아데노 바이러스 5로 구성된다. 대신 이 실험에서 바이러스는 유방암용으로 승인된 항체 트라스투주마브(trastuzumab(Herceptin;허쳅틴))에 대한 구축 지침을 받았다.
연구진은 아데노 바이러스가 암세포를 표적으로 삼기 위해 종양 세포에만 맞는 특수 표면 마커를 장착했다.

동시에 다른 부속 기관은 바이러스가 건강한 신체 세포, 특히 간 조직에 침투하지 못하도록 한다. 이것은 아데노 바이러스를 사용한 일부 유전자 치료 실험에서 관찰된 것과 같은 부작용을 예방한다. 또한 이 차폐는 과학자들이 설명하는 바와 같이 바이러스 유전자 페리가 면역 체계에 의해 조기에 차단되지 않도록 하는 데 도움이 된다. 

▲ 아데노 바이러스는 백신 뿐만 아니라 유전자 치료에도 널리 사용되는 벡터다. © CDC

종양 세포에서 항체 생산

실험에서 연구팀은 이 SHREAD 수송체를 유방암으로 고통받는 쥐에 주입했다.
유전자운반 대신 대조 동물은 항체 제제 Herceptin을 혈류로 받았다. 며칠 후 Smith와 그녀의 팀은 바이러스 운반체가 탐지될 수 있는 세포와 조직을 조사했다. 그들은 종양뿐만 아니라 혈액 및 기타 조직에서 Herceptin 항체의 농도를 분석했다.

그 결과 바이러스성 운반의 93%가 계획대로 종양 세포만 감염시켰고 유전적 부하를 그곳으로 밀반입했다. 3.7%는 식세포에 의해 삼켜졌고 다른 세포 유형은 거의 영향을 받지 않았다. 암세포에서 항체 생산은 며칠 후에 시작돼 정상적인 허셉틴 치료보다 약간 적지만 종양이 축소됐다.

양성 :
SHREAD 요법에서는 암세포 만이 항체를 생산하여 전신 항체 요법보다 종양에서 훨씬 더 높은 농도를 생성했다. Smith와 그녀의 팀은 "우리는 종양에서 21배 더 높은 항체 농도를 달성하는 동시에 혈장에서 89배 낮은 수치와 간에서 2.2배 낮은 농도를 달성했다"고 보고했다.

다른 항암제에도 사용할 수 있다.

연구팀에 따르면, 이는 이 국부 생산이 활성 성분을 종양 세포에서 직접 작동해야 하는 위치에 보다 효과적으로 그리고 보다 표적화된 방식으로 제공한다는 것을 보여준다.

그들이 설명했듯이 바이러스성 SHREAD 운반체는 다른 구성 지침 및 항암제를 밀수하는 데 사용될 수도 있다. 이중에는 신체의 건강한 세포에 너무 독성이 있는 약물에도 가능하다.

이들은 주로 공격받은 암세포 자체에서 생성되기 때문에 정상 세포는 약물과 거의 접촉하지 않는다.

따라서 이 전략은 암 치료에 사용할 수 없었던 적절한 치료법을 확립하기 위해 특히 중요할 수 있다고 Smith와 동료는 설명했다. 여기에는 현재 암에 대한 생물학적 제제로 개발되고 있는 특정 단백질이 포함된다.

Covid-19에 대한 흡입제?

SHREAD 바이러스는 암에만 유용할 수 있을 뿐만 아니라 코로나 전염병이 진행되는 동안 Covid-19에도 사용될 수 있다.

"흡입 에어로졸을 통해 환자에게 SHREAD 치료를 투여함으로써 우리의 접근 방식은 가장 필요한 폐 세포에서 Covid 항체를 허용한다”고 Smith는 설명한다. "이는 비용을 절감하고 Covid 요법의 접근성을 높여 흡입 접근 방식을 통해 백신 투여를 개선 할 수 있다.“
(Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; doi : 10.1073 / pnas. 2017925118)
출처 : Universität Zürich

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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