항종 양 반응을 높이기 위해 특정한 백혈구의 "슈퍼 군인"을 만드는 것은 마가렛 공주의 연구원들에 의한 일련의 우아한 실험에서 보였습니다.
박사 후보자 헬렌 루 야우, 박사후 동료 엠마 벨 박사, 수석 과학자 다니엘 D. 가 이끄는 연구입니다. De Carvalho는 면역 킬러 T세포를 암세포를 죽이는 능력을 높임으로써 "슈퍼 군인"으로 바꿀 수 있는 후생 유전 치료법을 변형한 DNA를 설명합니다.
그들의 발견은 잠재적으로 소수의 암 환자들에게 현재 효과적인 암 치료의 새로운 패러다임인 면역 요법을 향상할 수 있습니다. 어떤 환자들은 종양의 크기가 급격히 줄어드는 등 면역요법에 잘 반응하지만, 어떤 환자들은 부분적으로만 반응하거나 전혀 반응하지 않습니다. 전 세계의 임상의와 과학자들은 왜 면역 요법이 일부 환자들에게만 도움이 되는지 이해하기 위해 노력하고 있습니다.
이 연구는 2021년 2월 19일 Molecular Cell에 발표되었습니다.
미래에 대한 우리의 목표는 이 전략을 다른 면역 치료법과 결합하여 항 종양 면역력을 향상하는 것입니다. 우리는 실험실에서 후생 유전자요법으로 치료를 위해 환자에게서 T세포를 채취하는 미래의 임상실험을 상상합니다. 이것은 암을 죽이는 세포의 군대를 효과적으로 '초군인 군대'를 만들어낼 수 있습니다. 그런 다음 이러한 세포는 환자에게 다시 주입되어 종양에 대한 면역 반응을 잠재적으로 향상시킬 수 있습니다."
드 카르발류 박사, 토론토 대학 의학바이오물리학부 부교수입니다.
드 카르발류 박사의 실험실은 후생유전 치료로 치료된 쥐 종양에서 T 세포 침투의 증가를 처음 관찰했습니다. 그들이 T세포를 제거했을 때, T세포가 치료 성공에 기여하고 있다는 것을 암시하면서, 치료는 중단되었습니다.
이 발견에 흥미를 느낀 연구원들은 이 후생 유전자 DNA 수정 요법을 실험실의 T세포에 직접 적용하기 시작했습니다. 그들은 T세포를 건강한 인간 기증자들뿐만 아니라 흑색종, 유방, 난소, 대장암 환자들로부터 격리시켰습니다. 그들의 결과는 후생유전 치료법이 T세포 암 죽이기 능력을 향상시켰다는 것을 증명했습니다.
후생유전학은 DNA에 화학적 '태그'를 추가하거나 제거하는 과정을 거칩니다. 분리 가능한 포스트잇 노트와 마찬가지로, 이 태그들은 어떤 유전자를 켜거나 끌 수 있는지를 지정하는 데 도움이 됩니다. 간단히 말해서, 여러분은 후생유전자 태그를 바꾸는 약물을 사용하여 세포의 기능을 바꿀 수 있습니다.
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본질적으로, 연구원들은 사용 가능한 화학 요법 약품이 T 세포의 핵심 유전자의 부분 집합에서 유전자를 차단하고 있는 특정한 후생유전자 태그를 제거했다는 것을 발견했습니다. 이 꼬리표들을 제거하는 것은 이 유전자들을 다시 작동시켰고, T 세포들을 더 효과적인 살상 기계가 되기 위해 "터보 충전"하는 역할을 했습니다.
연구원들은 후생 유전치료에 의해 활성화되고, T세포가 암세포를 더 잘 죽이는 데 책임이 있는 두 개의 특정한 유전자를 발견했습니다.
단일 세포와 약물 반응을 프로파일링 하는 차세대 기술인 고차원 단세포 질량 세포 측정 분석은 T 세포가 킬링 기능을 수행하기 위해 사용하는 그랜 자임과 천공 단백질의 수가 증가하는 것을 보여주었습니다. 살상용 스왓팀처럼, 천공들이 세포의 막에 구멍을 뚫어, 감염되거나 암적인 세포로 들어가 그것을 죽이는 일을 끝낼 수 있게 할 수 있습니다.
"T 세포는 암세포를 파괴하기 위해 고도로 활성화된 분자를 가진 '슈퍼 군인'이 되었습니다. De Carvalho는 이 논문을 덧붙이며, 어떻게 그 과정이 발생하는지에 대한 분자 메커니즘을 자세히 설명합니다.
이 논문의 가장 새로운 점은 T 세포에서 유전자의 행동에 영향을 주기 위해 후생 유전자 요법을 사용하는 것입니다. 후생유전자 치료에 대한 대부분의 연구는 암세포에 대한 효과에 초점을 맞춥니다. 하지만, 이 논문은 우리의 면역 세포가 어떻게 반응하는지 살펴보고, 어떻게 우리가 면역체계의 항종양 활동을 촉진시킬 수 있는지에 대한 통찰력을 제공합니다.
후생유전자 치료의 새로운 분야는 DNA의 순서를 실제로 수정하지 않고 유전 활동에 영향을 미치려고 합니다. 이것은 암 연구의 흥미로운 치료 방법으로 만듭니다.
치료를 위한 면역세포의 유전자 조작은 실험적으로 사소한 것이 아니다. 임상 구현이 훨씬 더 복잡하고 비용이 많이 듭니다."라고 박사는 말합니다. De Carvalho, "우리의 연구는 후생유전학과 다른 면역 치료 전략을 결합하는 임상 연구의 발판을 마련했습니다."