차바이오그룹 뉴스룸

비정상세포 찾아 죽이는 킬러

NK세포(Natural Killer Cell)는 선천적인 면역 반응을 유도하는 세포다. NK세포는 특정한 항원 없이도 암세포나 바이러스 감염 세포 등 비정상세포를 직접 공격해 없애기 때문에 ‘자연살해세포’로 불린다.

바이러스에 감염된 세포나 암 세포는 일반적인 세포와 달리 세포 표면에 특정 단백질이 줄어드는 현상이 나타난다. NK세포는 혈액을 타고 온몸을 돌아다니다가 이러한 이상이 나타난 세포를 발견하면 그 세포의 막을 녹이고 단백질 분해효소를 주입해 세포를 파괴한다.

NK세포는 면역 반응과 염증 반응을 조절하는 역할도 한다. NK세포가 암세포를 감지하면 세포활성물질을 분비해 수지상세포, T세포, B세포와 같은 후천 면역세포를 활성화한다. 이렇게 활성화된 후천면역세포는 몸 곳곳을 돌아다니며 바이러스를 제거한다.

<NK세포(흰색)가 암세포(주황색)을 공격하는 모습>

NK세포 활성도 떨어지면 암에 취약

NK세포가 암세포를 공격해 제거하지만, 그럼에도 암이 발생하는 이유는 사람마다 NK세포의 수와 활성도에 차이가 있기 때문이다. 사람은 매일 약 5천개의 암세포가 발생하는데, 암 환자는 건강한 사람보다 NK세포 활성도가 낮아 암세포 제거 능력이 떨어진다.

이 때문에 NK세포 활성도 검사를 통해 면역력을 챙기는 사람들이 늘어나고 있다. NK세포 활성도 검사는 혈액을 채취해 NK세포의 수를 알아보고, NK세포를 인위적으로 활성화시켜 감염에 얼마나 활발하게 반응하는지 확인하는 검사다. NK세포의 정상 수치는 500pg/mL 이상으로, NK세포의 활성도가 낮은 경우 암 검진을 권장한다.

세포 특성 살린 치료제 개발

NK세포치료제는 NK세포를 활용한 면역항암제로, 암세포의 전이와 재발 요인으로 꼽히는 암줄기세포를 효과적으로 파괴하는 차세대 치료제이다. 현재 상용화된 NK세포치료제는 없다. 다만 자신의 NK세포를 활용한 면역세포요법은 일부 국가에서 시행 중이다. 면역세포요법은 자신의 혈액에서 면역세포를 추출, 배양해 숫자와 활성도를 증가시킨 다음 다시 주사로 몸에 투여하는 방법이다. 자신의 면역세포를 사용하기 때문에 면역거부 반응이 없다. 미국과 일본에서는 면역 치료 및 항암치료에 활발하게 사용하고 있다.

NK세포 특성을 활용한 면역항암치료제도 개발 중이다. 특히 암세포에 특징적으로 나타나는 항원을 인식할 수 있도록 키메라 항원 수용체(Chimeric Antigen Receptor, CAR)를 붙여 CAR-NK세포치료제를 개발하고 있다. CAR-NK세포치료제는 기존 치료제 보다 암세포를 효과적으로 찾아내 치료할 것으로 기대된다. 세계 NK세포치료제 시장 규모는 2021년 3억 4,780만 달러였고, 2031년까지 1,5795만 달러에 이를 것으로 예상된다.

<차바이오텍 연구원이 NK세포를 관찰하는 모습>

차바이오텍도 NK세포치료제 개발에 필요한 기술력을 확보하고 있다. 2018년 ‘자연살해 세포 증식 방법 및 자연살해 세포 증식용 조성물 특허’를 취득한데 이어 2024년 ‘고활성화 NK세포 제조방법 및 물질 특허’를 획득했다.

2018년 취득한 특허는 혈액세포에서 NK세포만 선별적으로 증식시키는 것이 핵심이며, 이 기술을 적용하면 약 2주만에 NK세포가 배양 전보다 최대 2000배까지 증가한다. 또, 배양 전 5~20%수준인 활성도 또한 90% 이상으로 향상돼 높은 항암효과를 기대할 수 있다.

2024년 취득한 특허는 암세포를 인식하는 활성수용체의 단백질 또는 유전자 발현 양이 배양 전보다 18배 이상 증가하도록 항암효과가 향상된 NK세포를 제조하는 방법에 관한 것이다. 차바이오텍은 이 두 가지 기술을 활용, 면역세포치료제 개발에 박차를 가하고 있다.#

※ 출처

1. Business Research Insights, <NK세포치료제 시장 보고서>