[더테크 이지영 기자]  국내 연구진이 빛과 화학 자극이 있을 때만 작동하는 ‘스마트 항체’ 기술을 개발했다. 기존 CAR-T 세포치료의 부작용 한계를 줄이고 원하는 위치와 순간에만 면역세포를 활성화할 수 있는 차세대 정밀 면역치료 플랫폼으로 주목된다.

KAIST는 생명과학과 허원도 석좌교수 연구팀이 외부 자극에 따라 항원 인식을 제어하는 ‘엑스트라바디’ 플랫폼을 개발했다고 27일 밝혔다.

기존 CAR-T 치료는 환자 면역세포를 유전적으로 조작해 암세포를 공격하도록 만드는 기술이다. 하지만 면역세포가 암세포를 인식하면 즉시 반응하는 구조여서 정상세포까지 손상시키는 부작용 위험이 지속적으로 제기돼 왔다.

연구팀은 이를 해결하기 위해 항체를 두 조각으로 분리한 뒤 빛이나 특정 화학 자극이 있을 때만 다시 결합하도록 설계했다. 외부 자극이 없는 상태에서는 항체가 작동하지 않다가, 특정 위치와 시점에서만 활성화되는 ‘온디맨드 항체 플랫폼’을 구현한 것이다.

연구진은 빛 반응형과 화학 반응형 시스템을 각각 구축했으며 암세포 표면에 많이 존재하는 상피세포 성장인자 수용체(EGFR)와 인간 상피세포 성장인자 수용체2(HER2)에도 적용 가능함을 확인했다.

실험 결과 외부 자극이 있을 때만 항원 결합과 면역 반응이 선택적으로 활성화됐다. 또한 다양한 항체 구조에서도 동일한 방식이 구현돼 여러 암 표적에 적용 가능한 확장형 플랫폼 기술이라는 점도 입증했다.

특히 연구팀은 스마트 항체 기술이 단순 항원 인식을 넘어 세포 간 상호작용까지 제어할 수 있다는 사실도 확인했다. 빛 자극이 있을 때만 세포가 접촉하고 항원을 전달했으며, 자극이 없을 경우 이러한 반응은 거의 발생하지 않았다.

연구팀은 해당 기술을 차세대 합성수용체 기술과 CAR 시스템에도 적용했다. 그 결과 빛과 항원이 동시에 존재할 때만 면역세포가 활성화되는 ‘이중 잠금장치’ 구조 구현에 성공했다.

실제 T세포 실험에서는 빛 자극이 있는 경우에만 암세포를 선택적으로 공격하는 현상도 관찰됐다. 연구팀은 이를 통해 기존 CAR-T 치료의 비의도적 면역 활성화 문제를 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다.

허원도 석좌교수는 “원하는 시점과 위치에서 세포 표적 인식을 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 플랫폼 기술”이라며 “향후 차세대 면역치료와 세포 기반 치료의 안전성과 정밀도를 높이는 핵심 기반 기술이 될 것”이라고 말했다.

이번 연구는 KAIST 생명과학과 권유리 박사와 유다슬 박사가 공동 제1저자로 참여했으며 국제 학술지 Cell Chemical Biology 온라인판에 게재됐다.