﻿ 암 백신의 설계 및 제조 방식 혁신 '합리적 백신학' 항원·보조제 구조적 위치 바꿔 역가 높인다 ﻿

암 백신의 설계 및 제조 방식 혁신 '합리적 백신학' 항원·보조제 구조적 위치 바꿔 역가 높인다 날짜: 2023년 1월 31일 원천: 노스웨스턴 대학교 요약: 거의 모든 백신의 효능을 크게 높이는 새로운 방법이 개발되었습니다. 과학자들은 화학 및 나노기술을 사용하여 나노스케일 백신 안팎에서 보조제와 항원의 구조적 위치를 변경하여 7가지 다른 유형의 암에서 백신 성능을 크게 향상시켰습니다. 이 아키텍처는 백신 효과에 매우 중요하다고 이 연구는 밝혔습니다. 거의 모든 백신의 효능을 크게 높일 수 있는 새로운 방법이 Northwestern University의 IIN(International Institute for Nanotechnology) 연구원들에 의해 개발되었습니다. 과학자들은 화학 및 나노기술을 사용하여 나노규모 백신 안팎에서 보조제와 항원의 구조적 위치를 변경하여 백신 성능을 크게 향상시켰습니다. 항원은 면역 체계를 표적으로 삼고 보조제는 항원의 효과를 높이는 자극제입니다. 과학자들은 화학 및 나노기술을 사용하여 나노규모 백신 안팎에서 보조제와 항원의 구조적 위치를 변경하여 백신 성능을 크게 향상시켰습니다. 항원은 면역 체계를 표적으로 삼고 보조제는 항원의 효과를 높이는 자극제입니다. 이 연구는 Nature Biomedical Engineering 에 1월 30일 게재될 예정 입니다. IIN의 책임자인 채드 A. 머킨(Chad A. Mirkin) 수석 연구원은 "이 작업은 백신의 구성 요소뿐만 아니라 구성 요소가 백신 효능을 결정하는 데 중요한 요소임을 보여준다"고 말했다. "단일 구조 내에서 항원과 보조제를 배치하는 위치와 방법은 면역 체계가 이를 인식하고 처리하는 방식을 현저하게 변화시킵니다. Mirkin은 또한 Weinberg 예술 과학 대학의 George B. Rathmann 화학 교수이자 Northwestern University Feinberg 의과 대학의 의학 교수입니다. 구조에 대한 이 새로운 강화된 강조는 역사적으로 잘 작동하지 않았던 기존의 암 백신의 효과를 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 Mirkin은 말했습니다. Mirkin의 팀은 삼중 음성 유방암, 유두종 바이러스 유도 자궁경부암, 흑색종, 결장암 및 전립선암을 포함하여 지금까지 7가지 암 유형의 맥락에서 백신 구조의 효과를 연구하여 각 암을 치료하는 가장 효과적인 아키텍처를 결정했습니다. 질병. 기존 백신은 블렌더 접근 방식을 취합니다. 대부분의 기존 백신의 경우 항원과 보조제가 혼합되어 환자에게 주입됩니다. 백신 구조에 대한 통제가 없으며 결과적으로 백신 성분의 밀매 및 가공에 대한 통제가 제한적입니다. 따라서 백신이 얼마나 잘 작동하는지에 대한 통제가 없습니다. 연구 저자이자 전 노스웨스턴 박사후 연구원인 미셸 테플렌스키(Michelle Teplensky)는 "기존 백신의 문제점은 혼합된 미시모시에서 면역 세포가 50개의 항원과 1개의 보조제 또는 1개의 항원과 50개의 보조제를 선택할 수 있다는 것"이라고 말했습니다. 보스턴 대학교 교수. "하지만 백신의 효과를 극대화할 수 있는 각각의 최적 비율이 있어야 합니다." Mirkin이 발명하고 개발한 구조적 플랫폼인 SNA(구형 핵산)는 이 새로운 종류의 모듈식 백신에 사용됩니다. SNA를 통해 과학자들은 얼마나 많은 항원과 보조제가 세포에 전달되고 있는지 정확하게 파악할 수 있습니다. SNA는 또한 과학자들이 이러한 백신 구성 요소가 제공되는 방식과 처리 속도를 조정할 수 있도록 합니다. 백신 효과에 큰 영향을 미치는 이러한 구조적 고려 사항은 기존 접근 방식에서는 대체로 무시됩니다. '합리적 백신학'을 통해 개발된 백신은 최대의 효과를 위한 정확한 투여량을 제공합니다. 모듈식 백신 구조 내에서 항원 및 보조제 위치를 체계적으로 제어하기 위한 이 접근 방식은 이를 설명하기 위해 합리적 백신학이라는 용어를 만든 Mirkin이 만들었습니다. 이는 백신 성분의 구조적 표현이 효능을 촉진하는 데 있어 성분 자체만큼 중요하다는 개념을 기반으로 합니다. "합리적인 백신학을 통해 개발된 백신은 모든 면역 세포에 정확한 용량의 항원과 보조제를 전달하기 때문에 암세포를 모두 동일하게 공격할 수 있습니다."라고 Northwestern의 Robert H. Lurie 종합 암 센터의 회원이기도 한 Mirkin은 말했습니다. 대학교. "당신의 면역 세포가 군인이라면 전통적인 백신은 일부를 무장하지 않은 상태로 남겨 둡니다. 우리의 백신은 암을 죽이는 강력한 무기로 그들 모두를 무장시킵니다. 어떤 면역 세포 '군인'이 당신의 암세포를 공격하기를 원하십니까?" Mirkin은 수사적으로 물었습니다. (심지어) 더 나은 백신 만들기 연구팀은 면역 체계가 종양 세포를 찾는 데 도움이 되는 여러 표적을 포함하도록 백신의 구조를 재구성하여 암 항원 특이 T 세포의 수를 두 배로 늘리고 이 세포의 활성화를 30% 증가시킨 암 백신을 개발했습니다. 연구팀은 두 항원이 SNA 구조의 핵심 또는 주변에 배치된 위치에 따라 면역 체계에 의해 얼마나 잘 인식되는지에 대한 차이를 조사했습니다. 최적의 배치를 가진 SNA의 경우 면역 반응을 증가시키고 나노백신이 암세포를 공격하는 T 세포를 촉진하기 위해 사이토카인(면역 세포 단백질) 생산을 얼마나 빨리 촉발하는지 알 수 있습니다. 과학자들은 또한 서로 다른 배치가 침입자를 기억하는 면역 체계의 능력에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 기억이 장기간 지속되는지 여부를 연구했습니다. Mirkin은 "단일 구조 내에서 항원과 보조제를 배치하는 위치와 방법은 면역 체계가 이를 인식하고 처리하는 방식을 현저하게 변화시킵니다"라고 말했습니다. 가장 강력한 구조는 두 번의 펀치를 던져 교활한 돌연변이 종양을 능가합니다. 연구 데이터는 보조제 껍질을 포함하는 SNA에 두 개의 다른 항원을 부착하는 것이 암 백신 구조에 대한 가장 강력한 접근 방식임을 보여줍니다. 동일한 2개의 항원이 2개의 분리된 SNA에 부착된 구조에 비해 항원 특이적 T 세포 활성화가 30% 증가하고 증식하는 T 세포 수가 2배 증가했습니다. 이러한 조작된 SNA 나노구조는 여러 동물 모델에서 종양 성장을 지연시켰습니다. "놀라운 일입니다."라고 Mirkin이 말했습니다. "구성적 관점에서 거의 동일한 두 백신에서 항원의 배치를 변경하면 종양에 대한 치료 이점이 극적으로 변경됩니다. 한 백신은 강력하고 유용하지만 다른 백신은 훨씬 덜 효과적입니다." 현재의 많은 암 백신은 암세포에 대한 유일한 방어 수단인 세포독성 T 세포를 주로 활성화하도록 설계되었습니다. 종양 세포는 항상 돌연변이를 일으키기 때문에 이러한 면역 세포 감시를 쉽게 벗어날 수 있어 백신의 효과가 빠르게 사라집니다. T 세포가 돌연변이 암세포를 인식할 수 있는 더 많은 방법(다중 항원)이 있다면 T 세포가 돌연변이 암세포를 인식할 가능성이 더 높습니다. Teplensky는 "한 가지 이상의 활성화된 T 세포 유형이 필요하므로 종양 세포를 더 쉽게 공격할 수 있습니다."라고 말했습니다. "면역 체계가 종양을 쫓는 세포 유형이 많을수록 좋습니다. 강화되고 오래 지속되는 종양 완화를 유도하려면 여러 면역 세포 유형을 표적으로 하는 여러 항원으로 구성된 백신이 필요합니다." 합리적인 백신학 접근법의 또 다른 장점은 특히 SNA와 같은 나노구조와 함께 사용될 때 다른 유형의 질병을 쫓기 위해 백신의 구조를 쉽게 변경할 수 있다는 것입니다. Mirkin은 팔찌에 새로운 매력을 추가하는 것과 다르지 않게 구조에 "고정"되는 화학적 손잡이가 있는 암 단백질의 일부인 펩타이드를 단순히 교체한다고 말했습니다. 모든 암 유형에 대한 가장 효과적인 백신 경로 Teplensky는 "이 작업의 집합적 중요성은 거의 모든 유형의 암에 대해 가장 효과적인 형태의 백신을 개발하기 위한 토대를 마련한다는 것입니다."라고 말했습니다. "전염병에 대한 백신을 포함하여 전반적으로 백신을 개발하는 방법을 재정의하는 것입니다." 이전에 발표된 논문에서 Mirkin, Teplensky 및 동료들은 치명적인 바이러스 감염에 대해 동물의 100% 보호 면역을 나타내는 백신을 만들어 COVID-19에 대한 백신 구조의 중요성을 입증했습니다. Mirkin은 "백신에 대한 항원 배치의 작은 변화는 세포 간 통신, 누화 및 세포 시너지를 크게 향상시킵니다."라고 말했습니다. "이 연구에서 이루어진 발전은 암 및 기타 질병에 대한 백신 설계를 전체적으로 재고할 수 있는 길을 제공합니다." 노스웨스턴 박사 후보자 Michael Evangelopoulos는 또한 "Multi-Antigen Spherical Nucleic Acid Cancer Vaccines"라는 논문의 저자이기도 합니다. 2000년에 나노기술 노력을 통합하고 육성하기 위한 상위 조직으로 설립된 IIN은 나노기술 연구, 교육 프로그램 및 지원 인프라에서 10억 달러 이상을 대표하고 통합합니다. 출처 : <a href="https://www.sciencedaily.com/" target="_blank" class="ke-link">https://www.sciencedaily.com/</a>