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장내 미생물로 면역치료제 만든다

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2018년 10월 20일 03:00 프린트하기

IBS, 장내미생물로 면역치료제 후보물질 개발

 

정상 쥐(왼쪽 위)와 염증을 앓는 쥐(오른쪽 위), ‘비피더스 PRI1’ 균을 투여한 쥐(왼쪽 아래), 비피더스 PRI1 균의 세포표면다당체(CSGG)만 투여한 쥐의 장 세포. 세포표면다당체만으로도 균을 투여한 것과 같은 항염증 효과가 나타났다. - 기초과학연구원(IBS) 제공
정상 쥐(왼쪽 위)와 염증을 앓는 쥐(오른쪽 위), ‘비피더스 PRI1’ 균을 투여한 쥐(왼쪽 아래), 비피더스 PRI1 균의 세포표면다당체(CSGG)만 투여한 쥐의 장 세포. 세포표면다당체만으로도 균을 투여한 것과 같은 항염증 효과가 나타났다. - 기초과학연구원(IBS) 제공

국내 연구진이 유산균과 같은 유익한 장내 미생물(마이크로바이옴)로 이뤄진 건강식품인 프로바이오틱스를 이용해 염증성 질환이나 아토피 같은 알레르기 질환을 치료할 수 있는 면역치료제 후보물질을 새롭게 개발했다.
 
임신혁 기초과학연구원(IBS) 면역미생물공생연구단 단장대행(포스텍 생명과학과 교수) 연구팀은 이탈리아 나폴리대와 공동으로 원하는 면역반응을 유도할 수 있는 ‘비피더스 PRI1’ 균의 세포표면다당체(CSGG)를 신약 후보물질로 발견했다고 면역학 분야 국제학술지 ‘사이언스 이뮤놀로지’ 20일자 온라인판에 발표했다.
  
모든 질환은 면역반응 불균형에 의해 발병한다. 최근 장내 미생물의 다양성과 균형이 건강한 면역 체계의 지표가 되면서 프로바이오틱스가 새로운 치료제로 큰 주목을 받게 됐다. 하지만 어느 미생물이 어떤 질환에 효과가 있는지, 체내에서 어떻게 작동하는지 등은 대부분 밝혀지지 않았다.

 

연구진은 모유 수유를 통해 유익한 장내 미생물이 많은 아이들의 경우 아토피 피부염 등 면역 과민 질환에 덜 걸린다는 사실에 주목했다. 자체 개발한 분석 시스템을 바탕으로 프로바이오틱스 중 면역세포인 T세포를 활성화시킬 수 있는 균 200여 종을 골라냈다. 이 중 건강한 어린이의 분변에서 가장 많이 발견되는 비피더스 PRI1 균을 최종 후보물질로 선정해 분리했다.
 
무균 생쥐로 실험한 결과, 비피더스 PRI1 균이 면역조절 T세포의 분화와 증식을 촉진한다는 사실을 확인했다. 장에 염증을 앓는 쥐에 비피더스 PRI1 균을 투여한 결과, 3주 만에 소장과 대장에 면역조절 T세포가 크게 증식했다. 장 표면의 염증은 균을 투여하지 않은 쥐에 비해 눈에 띄게 줄었다.

 

연구진은 비피더스 PRI1 균의 세포표면다당체(CSGG)가 T세포의 활성을 조절하는 물질이라는 사실도 새롭게 규명했다. 세포표면다당체가 수지상세포 표면의 TLR2 수용체와 결합해 면역조절 T세포의 분화와 활성을  유도하는 조절수지상세포로 바뀌어 면역 반응이 나타나는 것으로 확인됐다. 임 교수는 “비피더스 PRI1 균의 세포표면다당체만 투여해도 균을 투여했을 때와 비슷한 항염증 효과가 나타났다”며 “세포표면다당체는 수지상세포뿐만 아니라 백혈구에서도 과민면역억제 T세포의 분화를 유도할 수 있다”고 밝혔다.
 
사이언스 이뮤놀로지는 이번 연구성과를 ‘주목할 만한 논문’으로 선정했다. 11월 에는 세계 전문가들과 함께 장내 미생물을 신약으로 개발할 수 있는 가능성을 논의하는 공개 토론을 페이스북을 통해 생중계한다고 밝혔다. 

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