페삭 벤슨 기자 • 2025년 5월 29일

예루살렘, 2025년 5월 29일 (TPS-IL) — 이스라엘 과학자들이 가장 유망한 암 치료법 중 하나인 CAR T세포 치료를 개선할 수 있는 주요 돌파구를 마련했습니다. 컴퓨터 칩 제조에서 영감을 받은 나노 기술을 사용하여 더 오래 지속되고 더 강력한 암 퇴치 면역 세포를 만드는 방법을 발견했습니다.

CAR T세포 치료는 환자 자신의 면역 세포, 특히 T세포를 사용하여 암을 더 효과적으로 퇴치하는 최첨단 암 치료법입니다. 의사들은 환자의 혈액에서 T세포를 채취합니다. T세포는 면역 체계가 위협을 인식하고 공격하도록 돕는 백혈구입니다. 실험실에서 과학자들은 이러한 T세포를 유전적으로 변형하여 표면에 키메라 항원 수용체(CAR)를 생성합니다. 이 수용체는 T세포가 암세포에서 발견되는 특정 단백질(항원)을 인식하도록 하는 작은 유도 장치처럼 작용합니다. 새로 설계된 CAR T세포는 환자를 치료하기에 충분할 때까지 대량으로 배양됩니다.

이 치료법은 백혈병 및 림프종과 같은 특정 혈액암에 성공했지만, 설계된 CAR T세포는 질병과 계속 싸우기에는 너무 빨리 힘을 잃는 경우가 많습니다.

이 문제를 해결하기 위해 네게브 베르셰바에 있는 벤구리온 대학교의 두 연구팀은 T세포가 체내에서 활성화되는 방식과 실험실에서 활성화되는 방식을 비교했습니다. 한 팀은 재료 공학과 교수인 마크 슈워츠만 교수가 이끌었고, 다른 팀은 면역학과 교수인 안젤 포가도르 교수가 이끌었습니다.

이 연구는 실험실에서 T세포를 활성화하는 방식을 변경하면 훨씬 더 효과적으로 만들 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이 결과는 최근 동료 검토 저널인 Advanced Materials에 발표되었습니다.

포가도르 교수는 “실험실에서는 일반적으로 딱딱한 플라스틱 비드를 사용하여 T세포를 활성화합니다. 하지만 체내에서는 T세포가 표면에 작고 복잡한 구조를 가진 부드럽고 유연한 세포와 상호 작용합니다. 우리는 그 자연 환경을 모방하는 것이 T세포가 더 오래 활성 상태를 유지하는 데 도움이 될 수 있다고 생각했습니다.”라고 말했습니다.

따라서 이 팀은 자연 세포의 질감을 복사하는 나노 구조(분자 수준의 작은 모양)로 덮인 인공 표면을 만들었습니다. 이는 칩 제조 산업의 고급 기술을 사용하여 만들어졌으며, 연구원들이 믿을 수 없을 정도로 작고 정밀한 구조를 구축할 수 있도록 했습니다.

슈워츠만 교수는 “컴퓨터 칩을 만들 때 제조업체는 100만분의 1미터보다 작은 기능을 만들 수 있는 도구를 사용합니다. 우리는 동일한 도구를 사용하여 세포와 더 자연스럽게 소통하는 표면을 만들 수 있다는 것을 깨달았습니다.”라고 설명했습니다.

결과는 극적이었습니다. 이 새로운 표면에서 활성화된 T세포는 더 오래 강력한 상태를 유지했으며 체내 실제 감염 시와 유사하게 반응했습니다. 더 나아가, 팀은 나노 구조의 모양과 강성을 변경하여 반응 강도를 미세 조정할 수 있다는 사실을 발견했습니다.

어떤 표면이 가장 효과적인지 알아내기 위해 연구원들은 수십 가지의 다른 디자인을 만들고 인간 세포에서 테스트했습니다. 생물정보학자 오피르 코헨 박사의 도움으로 컴퓨터 분석을 사용하여 방대한 양의 데이터를 분류했습니다.

포가도르 교수는 “각 개인의 세포는 약간 다르게 반응했습니다. 마치 표면 간의 경쟁과 같았고, 우리는 최고의 성능을 찾아야 했습니다.”라고 말했습니다.

최고의 디자인은 더 강력한 CAR T세포를 생성했을 뿐만 아니라, 체내에서 더 오래 지속되고 더 나은 장기 보호를 제공하는 특수한 유형인 더 많은 “중심 기억” T세포를 생성했습니다. 실험실 테스트 및 동물 연구에서 이러한 향상된 CAR T세포는 현재 방법으로 만든 세포보다 암을 파괴하는 데 훨씬 더 효과적이었습니다.

이 기술을 실제 사용에 더 가깝게 가져오기 위해 팀은 나노 구조 표면을 생산하는 더 저렴하고 확장 가능한 방법을 개발했습니다. 이미 성인 암 환자를 치료하기에 충분한 세포를 생산할 수 있는 최초의 프로토타입을 만들었습니다.

슈워츠만 교수는 “이것은 게임 체인저가 될 수 있습니다. 더 나은 T세포뿐만 아니라 전체 치료 과정을 더 강력하고 실용적으로 만드는 것입니다.”라고 말했습니다.

더욱 탄력 있고 “기억이 풍부한” CAR T세포의 생성은 이 치료법이 고형 종양, 특히 폐, 유방 및 췌장암 치료에 사용될 수 있도록 이끌 수 있습니다.

벤구리온 대학교의 비용 효율적이고 확장 가능한 이 특수 나노 구조 표면 생산 방법은 병원과 생명공학 회사가 개선된 CAR T세포를 더 낮은 비용으로 대량 생산할 수 있도록 하여, 치료를 더 쉽게 이용할 수 있게 할 뿐만 아니라 더 빠르게 만들 것입니다.