나노기술 및 정책 정보

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중국 푸단(復旦) 대학교 기초 의학대 잉톈레이(應天雷) 교수 연구팀은 최근 관련 연구를 통해 코로나 19에 효과적인 전체 인간 소스 나노 항체를 발견하였는데 동 항체는 표적 코로나 19 접수 체 결합 구역에서 다섯 가지 유형의 다른 에피토프(Epitope)를 나타내고 있는 상황임.

단일 항체 약물은 생산 사이클이 길고 원가가 높고 암 치료 및 면역성 질환 치료에 대부분 응용되고 있으며, 바이러스에 감염 질환을 치료하는데 사용할 수 있는 단일 항체는 매우 적은 상황임.

최근 년 간 일종 "나노 항체"라고 하는 신형 항체는 분자량이 단일 항체의 1/10 수준밖에 되지 않을 뿐만 아니라 생산 원가가 낮고 특성이 안정적이며 점차 제약 산업의 관심을 받고 있는 상황이지만 나노 항체는 낙타나 알파카에서 생성되며 인간 소스화 후에도 여전히 일정한 낙타 소스 성분을 함유하고 있기 때문에 인체에서의 사용은 안전성 면에서 위험을 함유하고 있는 상황임.

이런 문제를 해결하기 위해 연구팀은 최근 합성 생물학 개념에 기반 하여 일종 새로운 기술을 개발함으로써 전체 인간 소스의 헤비 체인(Heavy chain) 가변 구역 항체 프레임워크에 대한 선별 재구성을 실행하여 최초로 천연 배아 계 유전자의 전체 인간 소스 나노 항체를 디자인하였음.

연구팀은 관련 연구를 통해 각종 다양한 유형 표적의 전체 인간 소스 나노 저항체는 모두 피모어에서 나모어까지의 높은 친화력을 보유하고 있을 뿐만 아니라 원가가 저렴하고 생산이 신속하고 쉽게 순수화 할 수 있는 특징을 보유하고 있다는 점을 입증하였음.

이런 유형의 전체 인간 소스 나노 항체는 체적이 작을 뿐만 아니라 물리화학 특성이 우수하기 때문에 분무화 흡입제로 개발하여 대량의 항체를 신속하게 폐포(alveoli) 등 발병 부위에 전송되어 이론상에서 코로나 19 폐 염증 등 호흡 계통 질병치료 사용에 적합한 것으로 나타났음.

연구팀은 동 신기술을 이용하여 코로나 19 바이러스 접수 체 결합 구역의 수십 주에 달하는 전체 인간 소스 나노 항체를 선별하였는데 친화력이 최저 0.6 nmol, 최고 89 nmol 수준에 달하는 것으로 나타났으며, 이런 저항체는 각각 코로나 19 바이러스 접수 체 결합 구역에서 각각 다른 위치의 다섯 가지 유형의 에피토프(Epitope)를 나타내고 있는 상황임.

그 중 두 가지 유형 에피토프(Epitope)의 전체 인간 소스 나노 항체는 코로나 19를 효과적으로 중화시킬 수 있을 뿐만 아니라 뚜렷한 협동 효과를 나타내고 있기 때문에 이런 전체 인간 소스 나노 항체는 효과적인 예방 퇴치 약물로 개발되어 코로나 19 폐 질환 임상 치료에 응용될 수 있음.

두개 주(株)의 효과가 강한 중화 코로나 19 바이러스의 전체 인간 소스 나노 항체(n3088, n3130)는 바이러스 S 단백질 3중합 면상에서의 일종 특수한 은폐 에피토프(Epitope)를 표적하였음.

연구팀은 독감 바이러스 연구를 통해 이런 유형의 특수 에피토프(Epitope)를 최초로 발견하였으며, 이런 에피토프(Epitope)를 표적하는 전체 인간 소스 단일 항체인 m826을 발견하였는데 동 항체는 H7N9 조류 독감 바이러스를 중화할 수 없지만 ADCC 효과를 통해 극히 강한 체내 보호 효과를 나타내고 있는 상황임.

최근 연구팀은 코로나 19 바이러스의 전체 인간 소스 단일 항체인 CR3022를 발견하였는데 동 항체는 3중합 면(面) 은폐 에피토프(Epitope)와 결합할 수 있는 것으로 나타났으며, CR3022는 지금까지 발견된 제일 폭넓은 스펙트럼을 보유하고 있는 코로나 19 바이러스 단일 항체 중의 하나에 속한는 것으로 나타났음.

동 에피토프(Epitope)는 코로나 19 바이러스의 "아킬레스 힐(Achilles heel)"이 될 수 있으며, 동 에피토프(Epitope)를 표적한 전체 인간 소스 나노 항체도 비교적 이상적인 폭넓은 스펙트럼 특성을 보유하고 있는 것으로 나타났음.

본 연구 성과는 ‘Cell Host & Microbe’ ("Identification of human single-domain antibodies against") 지에 게재됨.