실험적 암 치료법, mRNA 백신부터 설계된 박테리아·CAR T 세포까지

과학자들은 암과 싸우기 위한 여러 실험적 전략을 개발하고 있으며, 여기에는 mRNA 치료 백신, 종양을 찾아가는 약물 공장 역할을 하는 설계된 프로바이오틱 박테리아, 그리고 종양 대식세포를 표적으로 하는 실험적 CAR T 세포 치료가 포함된다. 이러한 접근법은 아직 초기 개발 단계에 있으며, 개인맞춤형 백신은 유망한 것으로 평가되고, 설계된 Escherichia coli Nissle 1917는 생쥐에서 시험됐으며, 대식세포에 초점을 맞춘 치료는 전이성 난소암과 폐암의 전임상 모델에서 두드러진 결과를 보였다.

과학자들은 암이 발견된 뒤 암과 싸우도록 작동하는 mRNA 백신을 개발하고 있다. 이러한 백신은 예방 백신이 아니라 “치료 백신”으로 간주된다. 암이 발생한 뒤에는 암세포가 체내, 따라서 면역계에 제시하는 고유한 단백질과 기타 표적을 겨냥하는 백신을 설계할 수 있으며, 이를 통해 면역계를 활성화해 세포가 제시하는 매우 특이적인 암 항원을 표적으로 삼게 할 수 있다.

일부 암에서는 공통 항원이 존재하지만, mRNA 기술은 개인맞춤형 백신을 현실로 만들 수 있다. 의사는 환자의 암세포에서 샘플을 채취해 그 환자의 특정 암을 표적으로 하는 백신을 설계할 수 있다. 이러한 백신을 만들어내는 속도는 실로 견줄 데가 없다. 이 백신들은 아직 초기 개발 단계에 있지만 매우 유망하다. 현재 암을 예방하는 데 실제로 사용되는 백신은 2가지가 있다. 영아에게 접종하는 B형간염 백신과 청소년 전후기 및 청소년을 위한 HPV 백신이다.

또 다른 접근법은 박테리아 보조 종양 표적 치료를 이용한다. 3월 17일 PLOS Biology에 게재된 새로운 연구 결과에 따르면, **Escherichia coli Nissle 1917 (EcN)**은 항암 화합물을 운반하고 생쥐의 종양을 표적으로 삼도록 변형될 수 있다. 연구팀은 이 프로바이오틱 균주가 항암 특성을 지닌 FDA 승인 약물인 **Romidepsin (FK228)**을 생산할 수 있도록 설계한 뒤, 유방암 종양세포를 도입해 생쥐 모델을 만들고 변형된 박테리아로 생쥐를 치료했다.

실험 결과, EcN은 다양한 조건에서 실험실 환경과 살아있는 동물 환경 모두에서 종양 내부에 축적돼 Romidepsin FK228을 방출할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 이 박테리아가 종양 부위에 약물을 직접 전달하는 표적 치료로 기능할 수 있음을 의미한다. 저자들은 EcN의 종양 집락화가 Romidepsin의 항암 활성과 시너지를 내 이중 작용 암 치료를 형성한다고 밝혔다. 이 접근법은 아직 인간을 대상으로 시험되지 않았으며, 향후 연구에서는 가능한 부작용과 함께 치료 후 박테리아를 안전하게 제거하는 전략도 검토해야 한다.

연구진은 또한 암세포를 둘러싸고 보호하는 세포들에 초점을 맞춰 전이성 암에 대응하는 실험적 면역치료를 개발했다. 연구 결과는 Cancer Cell에 게재됐으며, 이 치료는 전이성 난소암과 폐암의 공격적인 전임상 모델에서 시험됐다. 암세포 자체를 공격하는 대신, 이 치료는 암세포의 수호자 역할을 하는 면역세포인 종양 대식세포에 초점을 맞춘다.

이에 대응하기 위해 연구팀은 건강한 대식세포는 그대로 두면서 종양 대식세포를 제거하도록 설계된 치료법을 만들었다. 이 접근법은 환자 자신의 T 세포를 이용해 제작하는 CAR T 세포를 사용하며, 연구진은 살해 T 세포를 자극하는 강력한 면역 활성화 분자인 interleukin-12를 방출하도록 CAR T 세포를 변형했다. 전이성 폐암과 난소암이 있는 생쥐에서, 설계된 CAR T 세포 치료는 두드러진 결과를 보였다. 동물들은 수개월 더 생존했으며, 많은 개체가 완전히 완치됐다.

고도 공간 유전체학 기법을 활용한 분석에서는 이 치료가 종양 미세환경을 재구성한 것으로 나타났다. 면역 억제 세포는 감소했고, 암을 공격할 수 있는 면역세포는 종양 안으로 유입됐다. 연구진은 이 치료가 환자에게 안전하고 효과적일지를 판단하려면 여전히 인간 대상 연구가 필요하다고 밝혔으며, 이번 결과를 치료법의 개념 입증으로 규정했지 완치법으로 보지는 않았다.