이미지 크레디트 : 야콥 수칼레 / 파울 랑게르한스 인스티튜트 드레스덴
제1형 당뇨병에 대한 새로운 치료법이 현실에 가까워지고 있습니다.
2024년 말, 46세의 스웨덴 남성이 독특한 췌장 세포 칵테일을 17회 주사했습니다. 건강한 낯선 사람에게서 기증된 세포는 면역 거부를 유발하는 두 가지 중요한 유전자를 제거했습니다.
다음 3개월 동안 세포는 면역억제제 없이 수혜자의 면역 체계를 회피하고 인슐린을 생산했습니다. 그 결과는 이번 달 뉴잉글랜드 의학 저널(The New England Journal of Medicine)에 실렸습니다.
"이것은 중요한 돌파구이며 놀랍습니다." 미네소타 대학교 트윈 시티의 베른하르트 헤링(Bernhard Hering)은 다음과 같이 말했습니다.
제1형 당뇨병에서는 신체의 면역 체계가 인슐린을 펌핑하는 췌장 세포를 공격하고 파괴하여 혈당 수치를 조절하기 어렵게 만듭니다. 이 질병은 신중한 시기에 인슐린 주사를 맞아 관리할 수 있습니다. 그러나 그것은 완치법이 아니라 완화법입니다.
새로운 치료법은 손상된 세포를 건강한 세포로 대체할 것입니다. 인슐린 생성 세포는 다른 췌장 세포와 함께 랑게르한스섬이라고 하는 둥근 덩어리로 뭉칩니다. 이들은 인슐린을 생산하기 위한 일종의 백업 생성기로 당뇨병 환자에게 분리되어 이식될 수 있습니다. 그러나 수혜자는 평생 면역억제제를 복용해야 하며, 이는 감염과 싸우는 능력을 약화시키고 위험을 증가시킵니다. 암. 면역 체계를 회피하는 세포는 이론적으로 장기 치료와 더 나은 삶의 질을 제공할 수 있습니다.
면역 퍼즐
면역 체계는 전염병과 싸우는 데 효과적인 세포 여단입니다. 그러나 이식의 적이 될 수도 있습니다.
각 세포의 표면에는 고유한 단백질 지문이 있습니다. 면역 체계는 이들을 친구(신체의 일부) 또는 적으로 인식합니다. 낯선 사람의 랑게르한스샘 세포는 즉시 면역 공격을 활성화합니다.
킬러 T 세포는 이름에 걸맞게 이식된 세포를 찢어버리는 단백질을 방출합니다. B 세포는 면역 단백질의 캐스케이드를 활성화하여 대식세포(말 그대로 태그가 붙은 적을 잡아먹는 거대한 덩어리)와 자연 살해 세포와 같은 다른 세포 유형을 모집하는 항체 슬러리를 생성합니다. 후자는 면역계 암살자로, 일반적으로 우호적인 것으로 표시되는 정상 단백질이 부족한 세포를 죽일 수 있습니다.
이식 후 전체 면역 여단이 활성화되어 거부 반응으로 이어집니다. 면역억제제가 없으면 기증된 랑게르한스샘 세포는 당뇨병 환자에서 생존할 수 없습니다.
유전자의 해결책
몇 년 전, 새로운 연구의 저자는 기증된 랑게르한스샘 세포에서 면역 유발 단백질을 제거하는 방법을 발견했습니다. 그들은 세포 표면에 점재하는 두 가지 주요 단백질인 HLA-I와 HLA-II에 초점을 맞췄습니다. 유전자 편집 시스템인 CRISPR을 사용하여 두 단백질을 모두 암호화하는 유전자를 잘라냈습니다. 이론적으로 이것은 면역 거부로부터 세포를 보호할 것입니다.
그러나 이 전략은 양날의 검입니다. 단백질은 세포의 정상적인 부분입니다. 그것들을 제거하면 면역 체계가 조작된 세포를 의심스럽게 보고 자연 살해 세포로 표적으로 삼게 됩니다. 그래서 연구팀은 CD47이라는 또 다른 단백질을 추가했습니다. 이 단백질은 면역 여단으로부터 세포를 보호하는 위장처럼 작용했습니다.
당뇨병 모델에서의 테스트 마우스 그리고 원숭이 둘 다 면역억제제 없이 세포를 통합하는 것으로 나타났습니다. 원숭이의 결과는 특히 유망했습니다. 생착된 세포는 추가 인슐린이 필요하지 않고 관찰된 부작용 없이 최소 6개월 동안 동물의 혈당 수치를 유지하기에 충분한 인슐린을 펌핑했습니다.
결과에 고무된 팀은 임상 시험을 시작했습니다. 그들은 시험 수혜자와 혈액형이 같은 60세 기증자로부터 랑게르한스샘 세포를 채취하여 유전자편집을 했습니다. 모든 세포가 변화를 유지한 것은 아닙니다. 거의 모든 세포에서 면역 유발 HLA 단백질이 제거되었지만 절반 미만이 면역 진정 CD47 단백질을 함유하고 있었습니다.
최종 제품은 각각 다른 유전적 프로필을 가진 세포의 융합이었습니다. 안전 조치로 연구팀은 참가자가 전신 마취를 받는 동안 상대적으로 적은 용량(8천만 개의 조작 세포)을 참가자의 팔에 주입했습니다. 그 후 3개월 동안 팀은 그의 면역 체계를 모니터링했습니다. 편집되지 않은 세포는 강력하지만 일시적인 T 세포 공격을 유발했으며 일주일 후에 감소했습니다. 한편, 두 HLA가 모두 제거된 세포는 여전히 대식세포("세포 먹는 세포")와 자연 살해 세포에게서 공격을 받있습니다.
그러나 완전히 편집된 세포는 면역의 맹공격을 완전히 피하고 3개월 동안 인슐린을 계속 생산했습니다. 실험실 테스트에서 연구팀은 세포를 표적으로 하는 "면역 반응을 감지하지 못했다"고 썼습니다.
느리고 꾸준한 진전
지원자는 5살 때 제1형 당뇨병 진단을 받았습니다. 시험 전에 그의 랑게르한스샘 세포는 인슐린을 생산하는 데 어려움을 겪었고 그는 지나치게 열성적인 면역 체계의 징후를 보였습니다.
그러나 조작된 세포로 치료한 후 지방, 단백질, 탄수화물로 가득 찬 스무디를 후루룩 마시고 나면 인슐린 수치가 증가했습니다. 후속 영상 검사에서 이식된 랑게르한스샘 세포가 팔뚝 근육에서 번성하는 것으로 나타났습니다. 주사 후 12주 후, 남성의 팔에는 면역 억제제를 복용하지 않고도 인슐린을 생산할 수 있는 기능적인 랑게르한스샘 세포가 생겼습니다.
그는 주사 부위의 작은 표면 정맥에 혈전이 생기는 등 경미한 부작용을 경험했습니다. 하지만 이러한 부작용은 열이나 혈액 희석제로 치료할 수 있습니다.
이 연구는 우리를 당뇨병 치료에 더 가까이 다가가게 합니다. 동물 연구와 비교했을 때, 이 남성은 아주 적은 양(동물에게 사용된 양의 약 7%)만 투여받았습니다. 그러나 그의 인슐린 반응은 이전 연구를 기반으로 예측된 결과와 함께 추적되었습니다. 조작된 세포의 수를 늘리면 인슐린 주사의 필요성이 사라질 수 있습니다.
제1형 당뇨병에 대한 다른 세포 치료 노력이 진행 중입니다. 버텍스 제약 최근 발표된 줄기세포 기반 치료 결과에 의하면, 인슐린 없이 1년 동안 제1형 당뇨병 지원자의 위험한 혈당 급강을 줄였습니다. 그러나 그들 모두는 면역억제제를 복용해야 했습니다.
연구팀은 현재 줄기세포에서 인슐린 생성 세포를 조작하여 생산량을 늘리는 방법을 모색하고 있습니다. 그들은 또한 이식된 세포가 계속해서 인슐린을 생성하고 면역 공격을 피할 수 있도록 수혜자를 모니터링하고 있습니다.
이상의 기사는 2025년 8월 14일 SingularityHub에 게재된 “In a First, Diabetic Man Receives Insulin-Producing Cells His Body Won’t Reject”제목의 기사내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : In a First, Diabetic Man Receives Insulin-Producing Cells His Body Won’t Reject