Published 20 Nov 2018
암 세포와 암세포 숨겨주는 세포까지 죽이는 유전자 변형 바이러스 개발
영국 연구진들이 암 세포를 죽일 수 있는 유전자 변형 바이러스를 개발했다. 이 바이러스는 암 세포 뿐 아니라 우리 몸의 면역체계로부터 암세포를 숨겨주는 역할을 하는 섬유아세포까지 함께 사멸시켜 암 치료 효과가 높을 것으로 기대된다. 현재까지 섬유아세포까지 공격하는 바이러스 개발은 이번이 처음이다.(2018.11)
영국 옥스포드대 종양내과 케리 피셔 박사 연구팀은 "암세포 뿐 아니라 면역 세포로부터 암 세포를 보호하는 섬유아세포까지 동시에 공격해 없애는 유전자 변형 바이러스를 개발했다"고 지난 18일(현지 시각) 국제학술지 '암 연구'를 통해 발표했다. 정상세포에는 영향을 미치지 않으면서 암을 면역세포로부터 숨겨주는 역할을 하는 섬유아세포까지 없애는 기술은 이번이 처음이다. 연구진은 "기존에는 섬유아세포를 없애는 과정에서 골수나 피부에 독성이 나타났지만 정상 세포를 건드리지 않으면서 암세포와 섬유아세포를 죽일 수 있어 치료 효과가 높을 것으로 기대한다"고 말했다.
섬유아세포는 암 치료에 있어서 큰 난제로 꼽힌다. 섬유아세포는 암 종양으로 혈액과 에너지 공급을 늘리는 등 암세포 증식에 필요한 자원을 공급하는 역할을 한다. 암세포를 없애더라도 섬유아세포를 억제하지 못하면 암 전이를 막기 어려운 것이다.
연구진은 에나데노툭시레브(Enadenotucirev)라는 바이러스를 활용했다. 이 바이러스는 현재 암 치료를 위한 임상시험이 진행되고 있는 물질로, 암세포만 감염시키고 건강한 세포는 영향을 미치지 않고 남겨둔다.
이 바이러스는 두 가지 유형의 세포가 결합한 뒤 서로 뭉치도록 설계됐다. 한쪽 끝은 섬유아세포에 결합하도록 표적하고, 다른 쪽은 면역세포의 일종인 T세포에 붙도록 해 T세포가 섬유아세포를 사멸시키도록 유도하는 것이다.
피셔 박사는 "악성종양에서 대부분의 암세포가 사멸돼도 섬유아세포가 잔여 암세포를 보호하고 회복 및 번성에 도움을 줄 수 있다"며 "지금까지 인체 나머지 부분에 위해를 가하지 않으면서, 암세포와 이를 보호하는 섬유아세포를 동시에 사멸시킬 수 있는 방법은 없었다"고 밝혔다.
연구진은 전립선암 환자 등 실험에 참가한 환자의 암 세포 샘플을 이용해 실험을 진했다. 건강한 사람의 골수 샘플로 바이러스를 테스트한 결과 독성이나 과도한 T세포(면역세포) 활성화를 일으키지 않는 것으로 나타났다.
영국 암연구위원회 분자세포의학 총괄 나단 리처드슨 박사는 "면역요법은 새로운 암 치료법으로 떠오르고 있다"며 "이 혁신적인 바이러스 전달 시스템은 암과 주변 보호 조직을 모두 표적으로 해, 기존 치료법에 저항성이 있는 환자들의 예후를 개선시켜줄 것"이라고 말했다.그는 "향후 진행될 임상시험에서는 환자의 면역체계 자극으로 의도하지 않은 결과를 발생시키지 않는다는 점을 확인하는 것이 중요할 것이다"고 말했다.
이번 연구는 영국 암연구위원회와 영국암연구소로부터 연구비 지원을 받아 수행됐다. 연구진은 사람 종양 샘플과 쥐모델 실험에서 이중작용 바이러스의 안전성 검사가 성공적으로 완료되면, 내년 초 암 환자를 대상으로 임상시험에 착수할 예정이다.
Scientists have equipped a virus that kills carcinoma cells with a protein so it can also target and kill adjacent cells that are tricked into shielding the cancer from the immune system.
It is the first time that cancer-associated fibroblasts within solid tumours – healthy cells that are tricked into protecting the cancer from the immune system and supplying it with growth factors and nutrients – have been specifically targeted in this way.
The researchers, who were primarily funded by the MRC and Cancer Research UK, say that if further safety testing is successful, the dual-action virus – which they have tested in human cancer samples and in mice – could be tested in humans with carcinomas as early as next year.
Currently, any therapy that kills the ‘tricked’ fibroblast cells may also kill fibroblasts throughout the body – for example in the bone marrow and skin – causing toxicity.
In this study, published in the journal Cancer Research, the researchers used a virus called enadenotucirev, which is already in clinical trials for treating carcinomas. It has been bred to infect only cancer cells, leaving healthy cells alone.
They added genetic instructions into the virus that caused infected cancer cells to produce a protein called a bispecific T-cell engager.
The protein was designed to bind to two types of cells and stick them together. In this case, one end was targeted to bind to fibroblasts. The other end specifically stuck to T cells – a type of immune cell that is responsible for killing defective cells. This triggered the T cells to kill the attached fibroblasts.
Dr Joshua Freedman, from the Department of Oncology at the University of Oxford, who was first author on the study said: 'We hijacked the virus’s machinery so the T-cell engager would be made only in infected cancer cells and nowhere else in the body. The T-cell engager molecule is so powerful that it can activate immune cells inside the tumour, which are being supressed by the cancer, to attack the fibroblasts.'
Dr Kerry Fisher, from the Department of Oncology at the University of Oxford, who led the research said: 'Even when most of the cancer cells in a carcinoma are killed, fibroblasts can protect the residual cancer cells and help them to recover and flourish. Until now, there has not been any way to kill both cancer cells and the fibroblasts protecting them at the same time, without harming the rest of the body.
'Our new technique to simultaneously target the fibroblasts while killing cancer cells with the virus could be an important step towards reducing immune system suppression within carcinomas and should kick-start the normal immune process.
'These viruses are already undergoing trials in people, so we hope our modified virus will be moving towards clinical trials as early as next year to find out if it is safe and effective in people with cancer.'
The scientists successfully tested the therapy on fresh human cancer samples collected from consenting patients, including solid prostate cancer tumours which reflect the complex make-up of real tumours. They also tested the virus on samples of healthy human bone marrow and found it did not cause toxicity or inappropriate T cell activation.
Dr Nathan Richardson, head of molecular and cellular medicine at the MRC said: 'Immunotherapy is emerging as an exciting new approach to treating cancers. This innovative viral delivery system, which targets both the cancer and surrounding protective tissue, could improve outcomes for patients whose cancers are resistant to current treatments. Further clinical studies will be crucial to determine that the stimulation of the patient’s immune system does not produce unintended consequences.'
Dr Michelle Lockley, Cancer Research UK’s expert on immunotherapy, said: 'Using the power of the body’s own immune system to tackle cancer is a growing area of research. This work in human tumour samples is encouraging, but can be complicated – one of the biggest challenges of immunotherapies is predicting how well they will work with the patient’s immune system, and understanding what the side effects could be. The next stage will be using clinical trials to test whether this is both a safe and effective way to treat the disease in people.'
The virus targets carcinomas, which are the most common type of cancer and start in cells in the skin or in tissues that line or cover internal organs, such as the pancreas, colon, lungs, breasts, ovaries and prostate.
The study was funded by Cancer Research UK, the Medical Research Council, the Kay Kendall Leukaemia Fund and the Oxford NIHR Biomedical Research Centre. Materials were provided by PsiOxus Therapeutics Ltd.
📚 Reference :
http://www.ox.ac.uk/news/2018-11-20-modified-virus-used-kill-cancer-cells
암 세포와 암세포 숨겨주는 세포까지 죽이는 유전자 변형 바이러스 개발
영국 연구진들이 암 세포를 죽일 수 있는 유전자 변형 바이러스를 개발했다. 이 바이러스는 암 세포 뿐 아니라 우리 몸의 면역체계로부터 암세포를 숨겨주는 역할을 하는 섬유아세포까지 함께 사멸시켜 암 치료 효과가 높을 것으로 기대된다. 현재까지 섬유아세포까지 공격하는 바이러스 개발은 이번이 처음이다.(2018.11)
바이러스 입자들이 암세포를 공격하는 모습 출처 : 캐나다암협회
영국 옥스포드대 종양내과 케리 피셔 박사 연구팀은 "암세포 뿐 아니라 면역 세포로부터 암 세포를 보호하는 섬유아세포까지 동시에 공격해 없애는 유전자 변형 바이러스를 개발했다"고 지난 18일(현지 시각) 국제학술지 '암 연구'를 통해 발표했다. 정상세포에는 영향을 미치지 않으면서 암을 면역세포로부터 숨겨주는 역할을 하는 섬유아세포까지 없애는 기술은 이번이 처음이다. 연구진은 "기존에는 섬유아세포를 없애는 과정에서 골수나 피부에 독성이 나타났지만 정상 세포를 건드리지 않으면서 암세포와 섬유아세포를 죽일 수 있어 치료 효과가 높을 것으로 기대한다"고 말했다.
섬유아세포는 암 치료에 있어서 큰 난제로 꼽힌다. 섬유아세포는 암 종양으로 혈액과 에너지 공급을 늘리는 등 암세포 증식에 필요한 자원을 공급하는 역할을 한다. 암세포를 없애더라도 섬유아세포를 억제하지 못하면 암 전이를 막기 어려운 것이다.
연구진은 에나데노툭시레브(Enadenotucirev)라는 바이러스를 활용했다. 이 바이러스는 현재 암 치료를 위한 임상시험이 진행되고 있는 물질로, 암세포만 감염시키고 건강한 세포는 영향을 미치지 않고 남겨둔다.
이 바이러스는 두 가지 유형의 세포가 결합한 뒤 서로 뭉치도록 설계됐다. 한쪽 끝은 섬유아세포에 결합하도록 표적하고, 다른 쪽은 면역세포의 일종인 T세포에 붙도록 해 T세포가 섬유아세포를 사멸시키도록 유도하는 것이다.
피셔 박사는 "악성종양에서 대부분의 암세포가 사멸돼도 섬유아세포가 잔여 암세포를 보호하고 회복 및 번성에 도움을 줄 수 있다"며 "지금까지 인체 나머지 부분에 위해를 가하지 않으면서, 암세포와 이를 보호하는 섬유아세포를 동시에 사멸시킬 수 있는 방법은 없었다"고 밝혔다.
연구진은 전립선암 환자 등 실험에 참가한 환자의 암 세포 샘플을 이용해 실험을 진했다. 건강한 사람의 골수 샘플로 바이러스를 테스트한 결과 독성이나 과도한 T세포(면역세포) 활성화를 일으키지 않는 것으로 나타났다.
영국 암연구위원회 분자세포의학 총괄 나단 리처드슨 박사는 "면역요법은 새로운 암 치료법으로 떠오르고 있다"며 "이 혁신적인 바이러스 전달 시스템은 암과 주변 보호 조직을 모두 표적으로 해, 기존 치료법에 저항성이 있는 환자들의 예후를 개선시켜줄 것"이라고 말했다.그는 "향후 진행될 임상시험에서는 환자의 면역체계 자극으로 의도하지 않은 결과를 발생시키지 않는다는 점을 확인하는 것이 중요할 것이다"고 말했다.
이번 연구는 영국 암연구위원회와 영국암연구소로부터 연구비 지원을 받아 수행됐다. 연구진은 사람 종양 샘플과 쥐모델 실험에서 이중작용 바이러스의 안전성 검사가 성공적으로 완료되면, 내년 초 암 환자를 대상으로 임상시험에 착수할 예정이다.
It is the first time that cancer-associated fibroblasts within solid tumours – healthy cells that are tricked into protecting the cancer from the immune system and supplying it with growth factors and nutrients – have been specifically targeted in this way.
The researchers, who were primarily funded by the MRC and Cancer Research UK, say that if further safety testing is successful, the dual-action virus – which they have tested in human cancer samples and in mice – could be tested in humans with carcinomas as early as next year.
Currently, any therapy that kills the ‘tricked’ fibroblast cells may also kill fibroblasts throughout the body – for example in the bone marrow and skin – causing toxicity.
In this study, published in the journal Cancer Research, the researchers used a virus called enadenotucirev, which is already in clinical trials for treating carcinomas. It has been bred to infect only cancer cells, leaving healthy cells alone.
They added genetic instructions into the virus that caused infected cancer cells to produce a protein called a bispecific T-cell engager.
The protein was designed to bind to two types of cells and stick them together. In this case, one end was targeted to bind to fibroblasts. The other end specifically stuck to T cells – a type of immune cell that is responsible for killing defective cells. This triggered the T cells to kill the attached fibroblasts.
Dr Joshua Freedman, from the Department of Oncology at the University of Oxford, who was first author on the study said: 'We hijacked the virus’s machinery so the T-cell engager would be made only in infected cancer cells and nowhere else in the body. The T-cell engager molecule is so powerful that it can activate immune cells inside the tumour, which are being supressed by the cancer, to attack the fibroblasts.'
Dr Kerry Fisher, from the Department of Oncology at the University of Oxford, who led the research said: 'Even when most of the cancer cells in a carcinoma are killed, fibroblasts can protect the residual cancer cells and help them to recover and flourish. Until now, there has not been any way to kill both cancer cells and the fibroblasts protecting them at the same time, without harming the rest of the body.
'Our new technique to simultaneously target the fibroblasts while killing cancer cells with the virus could be an important step towards reducing immune system suppression within carcinomas and should kick-start the normal immune process.
'These viruses are already undergoing trials in people, so we hope our modified virus will be moving towards clinical trials as early as next year to find out if it is safe and effective in people with cancer.'
The scientists successfully tested the therapy on fresh human cancer samples collected from consenting patients, including solid prostate cancer tumours which reflect the complex make-up of real tumours. They also tested the virus on samples of healthy human bone marrow and found it did not cause toxicity or inappropriate T cell activation.
Dr Nathan Richardson, head of molecular and cellular medicine at the MRC said: 'Immunotherapy is emerging as an exciting new approach to treating cancers. This innovative viral delivery system, which targets both the cancer and surrounding protective tissue, could improve outcomes for patients whose cancers are resistant to current treatments. Further clinical studies will be crucial to determine that the stimulation of the patient’s immune system does not produce unintended consequences.'
Dr Michelle Lockley, Cancer Research UK’s expert on immunotherapy, said: 'Using the power of the body’s own immune system to tackle cancer is a growing area of research. This work in human tumour samples is encouraging, but can be complicated – one of the biggest challenges of immunotherapies is predicting how well they will work with the patient’s immune system, and understanding what the side effects could be. The next stage will be using clinical trials to test whether this is both a safe and effective way to treat the disease in people.'
The virus targets carcinomas, which are the most common type of cancer and start in cells in the skin or in tissues that line or cover internal organs, such as the pancreas, colon, lungs, breasts, ovaries and prostate.
The study was funded by Cancer Research UK, the Medical Research Council, the Kay Kendall Leukaemia Fund and the Oxford NIHR Biomedical Research Centre. Materials were provided by PsiOxus Therapeutics Ltd.
📚 Reference :
http://www.ox.ac.uk/news/2018-11-20-modified-virus-used-kill-cancer-cells
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5685659&cid=60296&categoryId=60317
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