과학자들이 자가 면역 질환을 치료할 수 있는 새로운 분자를 합성했습니다.

바이츠만 과학 연구소의 과학자들이 자가면역 질환에 도전장을 내밀었습니다. 크론병 이나 류마티스 관절염 과 같은 질병에서 면역 체계는 실수로 신체 조직을 공격합니다. 하지만 과학자들은 MMP9라는 효소를 이용하여 면역 체계를 속이는 데 성공했습니다. 이들의 연구 결과는 네이처 메디신(Nature Medicine) 저널에 게재되었습니다.

이릿 사기 교수와 그녀의 연구팀은 수년간 금속단백분해효소(MMP)의 작용을 차단하는 방법을 연구해 왔습니다. 이 단백질은 결합 조직의 주요 구성 요소인 콜라겐 분해에 관여합니다. 자가면역 질환에서는 이 단백질의 일부, 특히 MMP9가 통제 불능 상태가 되어 자가면역 질환의 진행을 초래합니다. 이 단백질을 차단하면 자가면역 질환에 대한 효과적인 치료법 개발로 이어질 수 있습니다.

사기와 그녀의 팀은 처음에 MMP를 직접 표적으로 하는 합성 분자를 개발했습니다. 하지만 이 약물들은 매우 심각한 부작용을 초래했습니다. 신체는 일반적으로 TIMP라고 하는 자체적인 MMP 억제제를 생성합니다. 합성 약물과 달리, TIMP는 매우 선택적으로 작용합니다. TIMP는 코르크 마개를 닮은 세 개의 히스티딘 펩타이드로 둘러싸인 아연 이온으로 구성되어 있습니다. 안타깝게도 이러한 분자는 실험실에서 재현하기가 매우 어렵습니다.

네타 셀라-패스웰 박사는 이 문제에 다른 각도에서 접근하기로 했습니다. MMP를 직접 공격하는 합성 분자를 설계하는 대신, 면역을 통해 면역 체계를 자극하는 방법을 고안했습니다. 죽은 바이러스로 면역을 하면 면역 체계가 살아 있는 바이러스를 공격할 수 있는 항체를 생성하도록 자극하는 것처럼, MMP로 면역을 하면 신체가 MMP의 활성 부위를 차단하는 항체를 생성하게 됩니다.

아브라함 샨저 교수와 함께 MMP9 활성 부위의 중심부에 아연-히스티딘 복합체의 인공 버전을 만들었습니다. 그런 다음 이 작은 합성 분자들을 생쥐에 주입하고 생쥐의 혈액에서 MMP에 대한 면역 활동 징후를 검사했습니다. 그들이 발견한 "금속체(metallobodies)"라는 항체는 TIMP와 유사했지만 동일하지는 않았으며, 원자 구조에 대한 상세 분석 결과 효소의 활성 부위를 차단하는 방식으로 유사한 작용을 한다는 것이 밝혀졌습니다.

금속체(metallobodies)를 주입하여 생쥐에 크론병과 유사한 염증성 질환을 유발했을 때, 과학자들은 자가면역 질환 증상이 나타나는 것을 발견했습니다. 사기 박사는 "이 접근법이 크론병 치료에 엄청난 잠재력을 가지고 있다는 점뿐만 아니라, 이 접근법을 활용하여 다른 여러 질병에 대한 새로운 치료법을 모색할 수 있는 가능성에 대해서도 매우 기대하고 있습니다."라고 말했습니다.

이제 바이츠만 연구소의 과학자들은 합성 면역 분자와 생성된 메탈로바디에 대한 특허를 신청했습니다.

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