새로운 ‘분자 컴퓨터’는 암세포 만 잡는다 -Sciencetimes

매우 유사하게 보이는 세포들 사이에서 문제가되는 세포만을 정확하게 표적화하는 새로운 방법이 개발되었습니다.

우리 몸의 암세포는 건강한 이웃 세포와 약간의 차이를 보입니다. 이와 관련하여 암 및 기타 여러 질병을 치료하는 핵심 과제는 다른 정상 세포에 영향을주지 않고 표적 세포 만 정확히 찾아내는 것입니다.

워싱턴 대학교 의과 대학 (시애틀)과 프레드 허친슨 암 센터의 연구원들이 합성 단백질로 만든 새로운 나노 크기 세포 식별 장치를 고안해 20 일 과학 저널 ‘사이언스’에 발표했다.

이 장치는 특정 표면 마커가있는 세포에서만 작동하는 일종의 ‘분자 컴퓨터’라고 할 수 있습니다. 무엇보다 자체적으로 작동하고 검색하도록 프로그래밍 된 셀만 찾는다는 것이 주목할 만하다.

암세포와 같은 표적 세포만을 정확하게 집어내어 죽일 수있는 새로운 방법이 개발되었습니다. 올바른 세포 표면 마커 조합으로 세포 표면에 결합하는 Co-LOCKR 나노 장치의 그림. © UW Medicine Institute for Protein Design

분자 신호를 켜서 표적 세포를 죽이십시오

이 논문의 첫 번째 저자 인 워싱턴 대학 단백질 디자인 연구소의 박사후 연구원 인 Marc Lajoie는이 연구의 동기를 설명하며 “우리는 복잡한 환경의 특정 세포만을 대상으로하는 의학의 핵심 문제를 해결하려고 노력했습니다. 인체의. “

“안타깝게도 대부분의 세포에는 표면에 고유 한 단일 마커가 없습니다.”라고 Razoi는 말했습니다. “세포 표적화를 개선하기 위해 세포 표면 마커의 조합을 추적하여 거의 모든 생물학적 기능을 수행 할 모든 세포에 지시 할 수 있습니다. 방법을 만들었습니다.”

그들의 도구는 Co-LOCKR (Colocalization-dependant Latching Orthogonal Cage / Key pRoteins)으로 명명되었습니다.

공동 로커는 여러 합성 단백질로 구성되어 있으며 이러한 단백질이 분리되면 아무것도하지 않습니다. 그러나 단백질 성분이 표적 세포 표면에 모이면 모양이 변하여 일종의 분자 표지가 활성화됩니다.

세포 표면에 이러한 마커의 존재는이 특정 표적 세포에 대한 세포 사멸과 같은 미리 결정된 생물학적 활동을 안내 할 수 있습니다.

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암 면역 요법 등에서 특정 단백질을 표적으로하기 위해 만들어진 CAR-T 세포를 이용한 입양 세포 전달 요법을 묘사 한 그림. 이번에 개발 된 새로운 ‘분자 컴퓨터’는 표적 식별 능력을 크게 향상시킨 합성 단백질로 만든 나노 스케일 세포 식별 장치이다. 세포. © WikiCommons / Caron A. Jacobson 및 Jerome Ritz

“게임 체인저 역할을 기대”

이 연구에서 연구원들은 공동 로커가 CAR-T 세포의 세포 사멸 활동에 집중할 수 있음을 입증했습니다. CAR-T 세포는 암세포가 인간 면역 기능을 회피하는 것을 방지하기 위해 키메라 항원 수용체 (CAR) 유전자를 도입하여 생성 된 환자 특이 적 T 세포입니다.

연구팀은 실험실에서 공동 로커 단백질을 CAR-T 세포 및 잠재적 표적 세포와 혼합했습니다. 일부 표적 세포에는 하나의 마커 만 있고 다른 표적 세포에는 2-3 개가있었습니다.

실험 결과, 미리 정해진 마커 조합을 가진 세포 만이 T 세포에 의해 사멸되는 것을 발견했다. 미리 결정된 ‘건강한 마커’가있는 세포는 보존되었습니다.

“T 세포는 매우 효과적인 살인자이며, 항원의 사전 결정되지 않은 조합 및 사전 결정된 올바른 마커로 활성을 제한합니다.” 조합이있는 세포를 빠르게 제거 할 수 있다는 사실은 게임의 얼굴을 바꾸고 있습니다. “

이 세포 표적화 전략은 전적으로 단백질 의존적입니다. 이 접근법은 생체 공학 세포를 기반으로하거나 시간이 느리게 작동하는 대부분의 다른 방법과 차별화됩니다.

“우리는 공동 로커가 면역 요법과 유전자 요법을 포함하여 정확한 세포 표적화가 필요한 많은 분야에서 유용 할 것이라고 믿습니다.”라고 워싱턴 대학 의과 대학의 생화학 교수이자 단백질 디자인 연구소 소장 인 David Baker 교수는 말했습니다.

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