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[mRNA 암 백신, 임상 시험이 탄력을 얻으면서 새로운 희망] Moderna와 Merck 같은 회사들은 맞춤형 암 백신의 개발을 통해 더 많은 환자들에게 혜택을 제공하고자 한다. 이 기술이 완전히 상용화되면 암 치료의 패러다임이 크게 바뀔 것이다.

박영숙세계미래보고서저자 | 기사입력 2024/07/04 [10:41]

[mRNA 암 백신, 임상 시험이 탄력을 얻으면서 새로운 희망] Moderna와 Merck 같은 회사들은 맞춤형 암 백신의 개발을 통해 더 많은 환자들에게 혜택을 제공하고자 한다. 이 기술이 완전히 상용화되면 암 치료의 패러다임이 크게 바뀔 것이다.

박영숙세계미래보고서저자 | 입력 : 2024/07/04 [10:41]

 

희망의 빛, 맞춤형 mRNA 암 백신: 혁신적인 치료법의 가능성

과학자들은 오랫동안 암세포의 재생을 막는 암 백신 개발을 위해 노력해 왔다. 바이러스 백신처럼 암 백신은 우리 면역 체계가 암세포를 인식하고 성장 및 전이를 막도록 훈련시킬 수 있다. 하지만 수십 년간의 연구에도 불구하고 암 백신은 아직 성공적인 치료법으로 자리 잡지 못했다. 그 이유는 모든 암이 서로 다르고, 각 개인의 면역 체계도 다르기 때문.

 

맞춤형 mRNA 백신의 등장

하지만 mRNA 백신 기술의 발전은 암 백신 분야에 새로운 희망을 가져다주었다. mRNA 백신은 훨씬 빠르게 생산될 수 있으며, 각 환자의 암에 맞춤화된 치료가 가능하다.

 

환자 사례: 앤젤라의 성공적인 치료

앤젤라는 악성 피부암 진단을 받은 후, 종양 제거 수술을 받았다. 하지만 암이 재발할 가능성이 높았다. 이때 앤젤라는 Moderna와 Merck 제약이 진행하는 임상 시험에 참여하게 됩니다. 이 임상 시험에서는 앤젤라의 암 조직을 분석하여 특정 "지문" 또는 신항원을 확인하고, 이를 기반으로 앤젤라의 면역 체계를 훈련시키는 맞춤형 mRNA 백신을 제작했다.

백신 치료 결과, 앤젤라는 암 재발 위험이 약 50% 감소되었고, 생존 기간도 늘어났다. 이는 기존 면역 요법 약물만 투여한 경우보다 훨씬 나은 결과이다.

 

mRNA 암 백신의 작동 방식

일반적인 백신과 달리, mRNA 암 백신은 처음부터 암을 예방하는 것이 아니라, 면역 체계가 잔여 악성 세포를 인식하고 재발을 막도록 훈련시키는 역할을 한다.

 

mRNA 암 백신의 장점

  • 빠른 생산: mRNA 백신은 기존 백신보다 훨씬 빠르게 생산될 수 있다.
  • 맞춤화: 각 환자의 암에 맞춰 맞춤형 백신을 제작할 수 있다.
  • 적은 부작용: 기존 암 치료법에 비해 부작용이 적다.

현재 진행 중인 연구

현재 mRNA 암 백신은 흑색종, 폐암 등 다양한 암 종류를 치료하는 데 효과가 있는지 확인하기 위한 임상 시험이 진행 중이다.

 

결론

mRNA 암 백신은 혁신적인 암 치료법으로서 큰 잠재력을 가지고 있다. 아직 초기 단계이지만, 향후 암 치료의 새로운 패러다임이 될 가능성이 높다.

 

맞춤형 mRNA 암 백신의 가능성: 새로운 시대의 시작

과학자들은 오랫동안 성가신 세포가 다시 자라는 것을 막는 암 백신을 찾아왔다. 바이러스를 표적으로 삼는 백신과 마찬가지로, 이 백신은 신체의 면역 체계가 암세포를 인식하고 성장하고 퍼지기 전에 공격하고 제거하도록 훈련시키는 것이다.

수십 년간 암 백신에 대한 연구가 진행되었지만, 그 꿈은 대부분 실패했다. 그 이유 중 하나는 모든 암이 각 사람에게 다르다는 점이다. 각 사람의 면역 체계도 다르다. 각 환자에게 암을 중화하기 위한 백신을 맞춤화하는 것은 비용이 많이 들 뿐만 아니라, 암이 발병하는 데 걸리는 시간 때문에 때로는 불가능할 수도 있다. 시간은 암 환자에게 유리하지 않다.

반면 mRNA 백신은 훨씬 더 빨리 만들어진다. 제거한 후, 앤젤라의 악성 점은 특정 암성 "지문" 또는 신항원에 대해 분석되었다. 이러한 단백질을 기반으로, 코로나19 백신으로 유명한 Moderna의 과학자들은 그녀의 면역 체계가 그녀의 암이 재발하는 것을 예방하도록 훈련시키는 맞춤형 mRNA 암 백신을 만들었다.

앤젤라는 Moderna와 Merck 제약 회사가 주도하는 임상 시험에 참여하여 치료를 받았다. 연구팀은 치료를 받은 환자에게 악성 피부암이 재발하는지 확인했다. 표준 면역 요법 약물만 투여하는 경우와 비교했을 때, 맞춤형 mRNA 백신을 추가하면 암이 재발할 가능성이 약 50% 감소하고 수명이 늘어났다.

명확히 하자면, 백신은 처음부터 사람을 암으로부터 보호하지 않는다. 오히려 면역 체계가 잔여 악성 세포를 인식하고 재발을 예방하도록 가르친다. 이 회사들은 흑색종과 폐암의 일종을 앓고 있는 사람들을 대상으로 3상 임상 연구를 시작했으며, 다른 암 세포 유형에 대한 초기 단계 임상 시험이 진행 중이다.

암 백신의 아이디어는 감염성 질병에 대한 백신처럼 작용한다. 암세포에는 표면에 다양한 단백질이 존재하는데, 이 중 "신항원"이라고 불리는 단백질은 암세포와 건강한 세포를 구별하여 치료의 매력적인 표적이 된다. 신항원은 종종 다른 암 유형과 개인 간에 차이가 있어 개인화된 치료의 가능성을 높인다.

2017년에 두 개의 소규모 임상 시험에서 이 백신이 인간에게 효과가 있을 수 있다는 일별이 있었다. 두 연구 모두 빠르게 퍼지고 재발할 수 있는 흑색종을 표적으로 삼았다. 수술적 제거 후, 연구자들은 각 악성 모반의 유전자를 시퀀싱하고 각 사람마다 최대 20개의 다른 단백질 조각을 선택하여 백신으로 개발했다. 한 연구에서, 이 주사는 6명 중 4명의 환자에서 최소 2년 동안 암을 억제했다. 암이 재발한 두 사람은 면역 체계를 자극하는 약물로 치료한 후 빠르게 완화되었다.

또 다른 연구에서는 13명의 환자를 등록했는데, 8명은 눈에 보이는 종양이 없었고 5명은 암이 이미 퍼졌다. 개인화된 백신은 각 사람마다 10개의 신항원을 인코딩하고 바이러스를 사용하여 혼합물을 세포로 이동시켰다. 1년 이상 암이 없었던 첫 번째 그룹은 성공적이었지만 두 번째 그룹의 결과는 엇갈렸다. 이 환자들의 경우 암은 줄어들었지만 일부에서는 재발했고, 다른 사람들은 동일한 면역 자극 약물로 치료한 후 완화되었다.

이 연구는 맞춤형 mRNA 백신이 암 치료의 새로운 길을 열 수 있음을 보여준다. 잠재적으로 게임 체인저가 될 수 있다는 기대감이 높아지고 있다. 연구에 참여하지 않은 라이덴 대학 의료 센터의 코넬리스 멜리프 박사는 당시 Nature에 "잠재적으로 게임 체인저입니다."라고 말했다.

향후 추가 연구와 임상 시험이 이어질 예정이다. Moderna와 Merck 같은 회사들은 맞춤형 암 백신의 개발을 통해 더 많은 환자들에게 혜택을 제공하고자 한다. 이 기술이 완전히 상용화되면 암 치료의 패러다임이 크게 바뀔 것이다.

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Here is the generated illustration:

 

 

mRNA 암 백신, 임상 시험이 탄력을 얻으면서 새로운 희망

 

 

하지만 그녀가 받은 주사는 같은 기술로 만들어졌다. 흑색종 환자인 앤젤라는 여러 개의 악성 모반을 제거했다. 확립된 면역 자극 약물과 함께, 두 사람은 잔류 암세포를 물리치고 재발 가능성을 줄일 수 있을 것이라는 희망이 있었다.

과학자들은 오랫동안 성가신 세포가 다시 자라는 것을 막는 암 백신을 찾아왔다. 바이러스를 표적으로 삼는 백신과 마찬가지로, 이 백신은 신체의 면역 체계가 암세포를 인식하고 성장하고 퍼지기 전에 공격하고 제거하도록 훈련시킬 것.

수십 년간 암 백신에 대한 연구가 진행되었지만, 그 꿈은 대부분 실패했다. 한 가지 이유는 모든 암이 모든 사람에게 다르기 때문. 각 사람의 면역 체계도 다르다. 각 환자에게 암을 중화하기 위한 백신을 맞춤화하는 것은 비용이 많이 들 뿐만 아니라, 암이 발병하는 데 걸리는 시간 때문에 때로는 불가능할 수도 있다. 시간은 암 환자에게 유리하지 않다.

반면 mRNA 백신은 훨씬 더 빨리 만들어진다. 제거한 후, 앤젤라의 악성 점은 특정 암성 "지문" 또는 신항원에 대해 분석되었다. 이러한 단백질을 기반으로, 코로나19 백신으로 유명한 Moderna의 과학자들은 그녀의 면역 체계가 그녀의 암이 재발하는 것을 예방하도록 훈련시키는 맞춤형 mRNA 암 백신을 만들었다.

앤젤라는 Moderna와 Merck 제약 회사가 주도하는 임상 시험 에 참여 하여 치료를 받은 환자에게 악성 피부암이 재발하는지 확인했다. 표준 면역 요법 약물만 투여하는 경우와 비교했을 때, 맞춤형 mRNA 백신을 추가하면 암이 재발할 가능성이 약 50% 감소하고 수명이 늘어났다.

명확히 하자면, 백신은 처음부터 사람을 암으로부터 보호하지 않는다. 오히려 면역 체계가 잔여 악성 세포를 인식하고 재발을 예방하도록 가르친다. 이 회사들은 흑색종과 폐암의 일종을 앓고 있는 사람들을 대상으로 3상 임상 연구를 시작했으며, 다른 암 세포 유형에 대한 초기 단계 임상 시험이 진행 중이다.

개인적인 것 얻기

건강한 세포와 ​​마찬가지로 암세포는 표면에 온갖 종류의 단백질이 점재되어 있습니다. "신항원"이라고 불리는 이 단백질은 암세포와 건강한 세포를 구별하여 치료의 매력적인 표적이 된다. 그리고 지문과 마찬가지로 신항원은 종종 다른 암 유형과 개인 간에 차이가 있어 개인화된 치료의 가능성을 높인다.

이것이 암 백신의 아이디어이다. 암 백신은 감염성 질병에 대한 백신처럼 작용한다. 침입자의 일부(암의 경우 고유한 신항원)는 면역 체계를 자극하는 화학 물질과 혼합됩니다. 일단 주입되면, 이 혼합물은 면역 체계가 신항원으로 세포를 특별히 공격하고 위협을 제거하도록 지시한다.

끔찍한 부작용으로 악명 높은 화학 요법과 비교했을 때, 암 백신은 환자 본인의 신항원 집합을 표적으로 삼아 이론상 손상을 제한한다.

2017년에 두 개의 소규모 임상 시험에서 이 백신이 인간에게 효과가 있을 수 있다는 일별이 있었다. 두 연구 모두 빠르게 퍼지고 재발할 수 있는 점과 비슷한 유형의 암인 흑색종을 표적으로 삼았다.

수술적 제거 후, 연구자들은 각 악성 모반의 유전자를 시퀀싱하고 각 사람마다 최대 20개의 다른 단백질 조각을 선택하여 백신으로 개발했습니다. 한 연구에서, 이 주사는 6명 중 4명의 환자에서 최소 2년 동안 암을 억제했다. 암이 재발한 두 사람은 면역 체계를 자극하는 약물로 치료한 후 빠르게 완화되었다.

또 다른 연구에서는 13명의 환자를 등록했는데, 8명은 눈에 보이는 종양이 없었고 5명은 암이 이미 퍼졌다. 개인화된 백신은 각 사람마다 10개의 신항원을 인코딩하고 바이러스를 사용하여 혼합물을 세포로 이동시켰다. 1년 이상 암이 없었던 첫 번째 그룹은 성공적이었지만 두 번째 그룹의 결과는 엇갈렸다. 이 환자들의 경우 암은 줄어들었지만 일부에서는 재발했고, 다른 사람들은 동일한 면역 자극 약물로 치료한 후 완화되었다.

"잠재적으로 게임 체인저입니다." 연구에 참여하지 않은 라이덴 대학 의료 센터의 코넬리스 멜리프 박사는 당시 Nature에 이렇게 말했다.

하지만 이 분야는 여전히 난관에 부딪혔다. 암 백신은 만드는 데 비용이 많이 들고 종종 시간도 필요합니다. 그런데 환자들이 항상 시간을 낼 수 있는 것은 아니다.

mRNA 세계

mRNA 백신을 소개합니다. Covid-19와 싸우는 것으로 가장 잘 알려진 이 백신은 전통적인 단백질 기반 백신보다 훨씬 적은 시간과 비용으로 설계 및 제조할 수 있다.

mRNA 기반 암 백신은 이전 버전과 비슷한 경로를 따르지만, 몇 가지 업그레이드가 이루어졌다.

환자의 피부암은 제거 후 유전자에 대해 빠르게 시퀀싱됩니다. 신항원 유전자를 선택하는 것이 중요하다. 면역 체계가 모든 유전자를 인식할 수 있는 것은 아니다. 암 관련 돌연변이에 대한 확장된 데이터베이스에서 훈련된 머신 러닝 알고리즘은 데이터를 분류하여 면역 체계를 자극할 가능성이 가장 높은 신항원 유전자를 식별한다. Moderna는 가능성이 가장 높은 최대 34명의 후보를 선택한다.

코로나19 백신과 마찬가지로 선택된 유전자는 mRNA로 번역되어 지방 거품에 캡슐화된다. 주입되면 mRNA는 세포의 단백질 생성 기계를 지휘하여 신항원을 펌핑합니다. 이는 차례로 면역 체계가 적을 탐지하도록 훈련시킨다.

그러나 mRNA 백신은 단독으로 사용되지 않았다. 이전 연구를 참고로, 이 회사들은 효능을 높이기 위해 면역 자극제를 추가했다.

3년간 진행된 임상 시험의 결과가 이번 달 초에 발표되었다 . 약물 단독에 비해 이 조합은 암 재발 및 사망 위험을 49% 감소시켰다. 또한 암 전이 위험도 62% 감소시켰습니다. 최소 2년 반 동안 암 없이 살았던 이 조합으로 치료받은 사람들은 mRNA 백신을 추가함으로써 생존 가능성이 증가했다. 이 결과는 KEYNOTE-942라는 임상을 감독하는 New York University Langone Health의 Jeffrey Weber 박사가 주도한 이전 분석 의 결과와 동일하다 .

“하루가 끝나면, '젠장! 이 조합은 활동이 있는 것 같아'라는 걸 깨닫게 됩니다.” Weber가 Nature에 말했다 .

결과는 유망하지만, 이 조합은 모든 사람에게 적합한 것은 아니다. 후기 단계의 암, 특히 이미 전이된 암은 이 치료에 잘 반응하지 않는다. 이러한 종양은 또한 초기 종양에 비해 빠르게 성장하여 과학자들이 개인화된 백신을 개발할 소중한 시간을 빼앗는다.

다른 사람들도 비슷한 작업을 하고 있습니다. BioNTech는 Genentech와 협력하여 악명 높은 공격성 췌장암에 대한 최대 20개의 신항원을 표적으로 하는 백신을 개발했다. 백신은 참가자의 절반에게만 효과가 있었다. 그때조차도 면역 체계의 일부는 단 하나의 신항원만 인식했다. 그럼에도 불구하고, 백신을 맞은 환자는 치료 후 18개월 후에 평가했을 때 치료 후 암 없이 더 오래 살았다.

암 백신은 르네상스를 맞고 있지만, 아직 배울 것이 많이 남았다. 올바른 신항원을 선택하는 방법을 알아내는 것이 무엇보다 중요하다. 예를 들어, 한 팀은 환자의 혈액 샘플에 있는 면역 세포가 실제로 선택된 신항원을 인식하는지 확인하고 있다.

피부, 폐, 소화관을 덮는 세포 에 영향을 미치는 암 이나 신장암 에 관련된 암 등 다른 유형의 암이 이미 잠재적인 다음 표적으로 고려되고 있다 .

앤젤라의 경우, 치료로 인한 초기 독감 증상은 그만한 가치가 있었다. 40대 중반에 그녀의 암은 3년 전에 사라졌다. 백신 때문인지 약물 때문인지 묻자, 그녀는 Nature 에 "저는 암이 없어서 행복할 뿐입니다."라고 말했다. 이미지 출처: Diana Polekhina / Unsplash

 

 

 
 
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