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[미국의 Doris Duke Medical Research Institute 병원 및 하버드 의대 공동 연구팀, 에이즈 바이러스(HIV)가 바이러스 전염에 대항하는 인간의 자율면역시스템의 자율방어군대인 면역세포(Immune cell) 중 가장 강력한 전투사령부 역할을 하는 T-세포를 피하는 메커니즘을 밝혀내, HIV에 감염된 사람들의 T-세포들의 스위치를 회복시키면, 심각한 부작용을 일으키지 않으면서 HIV 에 감염된 환자들을 치료할 수 있어, 연구원들은 또한 PD-1을 측정하고 콘트롤하여 HIV 치료가 가능한지도 연구, 연구결과를 Nature지 온라인판(AOP) 2006년 8월 20일자에 "HIV-관련 T-세포의 프로그램 사멸-1(PD-1)의 출현은 T-세포의 기능 소멸과 질병의 진도와 관련이 있어(PD-1 expression on HIV-specific T cells is associated with T-cell exhaustion and disease progression)"라는 논문으로 발표, 하지만 다른 부작용이나 자기면역질환 야기시킬 수도(HIV 'switches off' immune cells, US scientists say they have discovered how HIV evades the body's natural defences against viral infections(12/Sep/2006)]

미국팀이 에이즈 바이러스(HIV, Human Immuno-defeciency Virus)가 바이러스 전염에 대항하는 인간의 자율면역시스템의 자율방어군대인 면역세포(Immune cell) 중 가장 강력한 핵심전투사령부 역할을 하는 T-세포를 피하는 메커니즘이 밝혀졌다. 인간의 면역 결핍을 유발하는 바이러스(HIV)인 에이즈(AIDS) 바이러스들은 인간의 면역세포(Immunocyte)만을 공격하여 파괴한다. 결국 면역세포가 50% 이상 파괴되면 인간의 자율면역시스템(AIS)의 작동이 50% 이하로 떨어져 다양한 병원균에 쉽게 노출되어 각종 피부증 등 다양한 합병증에 걸려 죽게 된다.

그런데, 우리 인간이 갖고 있는 자율면역시스템의 자율방어군대의 명령체계는 백혈구의 호중구 ->대식세포 ->B-세포 -> T-세포, 그리고 자살특공대인 자연살해세포(NK)가 있는데, 이번에 미국의 과학자들이 밝혀낸 메커니즘은 바로 핵심전투사령부 역할을 하는 T-세포를 어떻게 에이즈 바이러스들이 피해가는가이다. 이 메커니즘이 2006년 8월 20일자 Nature지의 온라인판(AOP)에 밝혀져 이를 소개 하기로 한다. 우선 다음의 기본적인 내용들을 알아야 본 메커니즘을 이해할 수 있다.
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[목차]

1. 사전학습
2. 연구결과
3. HIV가 T-세포를 무장해제하는 메커니즘과 이를 이용한 HIV 치료법 개발
4. 위험성의 존재, 다른 부작용이나 자기면역질환 야기시킬 수도
5. 참고
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1. 사전학습 - [차원용의 매트릭스 비즈니스(2006)]
 

2. 연구결과

HIV는 자율면역시스템의 자율방어군대가 보낸 T-세포들의 분자 스위치(molecular switch)를 찰싹 때려(flicking) 끔으로써(off) T-세포들을 무장해제(disarms)하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 연구원들은 실험실에서 실제로 이 분자 스위치를 블로킹(blocking)함으로써 T-세포들은 기능을 상실했으며 다시 스위치를 회복시켜줌으로써(restore) 기능이 복구되고 있다는 사실을 확인했다. 그러므로 HIV가 무장해제한 T-세포들에게 스위치를 복원시켜주면 기능이 회복되어 다시 바이러스와 전투를 할 수 있다는 결론이 나온다.

[그림 : HIV는 면역세포인 T-세포를 무장해제한다. 사진 : BBC, SPL]

3. HIV가 T-세포를 무장해제하는 메커니즘과 이를 이용한 HIV 치료법 개발

T-세포 스위치는 프로그램된 사멸-1 또는 PD-1이라 불리는 세포 이벤트들의 통로(기전, 출현)를 콘트롤 한다(The T cell switch controls a pathway of cellular events called programmed death-1 or PD-1). Doris Duke Medical Research Institute 병원 및 하버드 의대 공동 연구팀은 최근 HIV에 감염되었으나 아직 항암제를 투약하지 않은 71명으로부터 채취한 혈액 샘플을 연구했다. 이들은 또한 항암제 치료법을 시작한  HIV-양성자 4명의 혈액도 연구했다. 이 연구결과 HIV는 T-세포들의 스위치를 끔으로써 PD-1의 출현을 억제한다는(inhibitory) 사실을 밝힌 것이다. 이들은 이 연구결과를 Nature지 온라인판(AOP) 2006년 8월 20일자에 "HIV-관련 T-세포의 프로그램 사멸-1(PD-1)의 출현은 T-세포의 기능 소멸과 질병의 진도와 관련이 있어(PD-1 expression on HIV-specific T cells is associated with T-cell exhaustion and disease progression)"라는 논문으로 발표되었으며 2006년 8월 24일자 Nature지에 "HIV와의 전쟁에 한 가닥 빛(Light shed on battle against HIV)"라는 뉴스로 요약 보도되었다. 

더군다나 더욱 높은 PD-1 출현은 심각한 기능을 상실한 T-세포와 연관이 있는데, 즉, T-세포가 손상을 많이 당하면 당할 수록 더욱 많은 PD-1이 출현한다는 것이다. 하지만 HIV 치료가 시작되면 PD-1의 출현은 급격히 떨어지고, 그 반면 PD-1의 출현을 블로킹하면(막으면), T-세포의 기능이 복원된다는 것이다. 그러므로 이 방법을 다음 단계의 HIV 치료에 적용하면, 즉 HIV에 감염된 사람들의 T-세포들의 스위치를 회복시키면, 심각한 부작용을 일으키지 않으면서 HIV 에 감염된 환자들을 치료할 수 있다는 것이다. 연구원들은 또한 PD-1을 측정하고 콘트롤하여 HIV 치료가 가능한지도 연구하고 있다.

영국의 Terrence Higgins Trust의 암치료 전문가인 Roger Pebody는 "이번 연구는 대단합니다. 앞으로 10년 안에 HIV 치료법이 개발될 것입니다"라고 흥분한다. 국제 HIV와 Aids 채리티 재단인 AVERT의 대변인은 이날 "이번 연구는 분명 우리에게 힘을 주고 권장하고 있으며, 조만간 HIV 기능에 대한 과학자들의 지식을 한 차원 높여줄 것이다"라고 환영했다.

4. 위험성의 존재, 다른 부작용이나 자기면역질환 야기시킬 수도

이에 따라 새로운 HIV 약들이 쏟아져 나올 것으로 기대되고 있는 가운데, 그러나 과학자들은 좀 더 안전한 연구가 더욱 필요하다고 지적하고 있다. 즉, 아직 정확하고 확실한 약들이 아니기 때문에 다른 부작용(side-effects)을 야기시킬 수 있는 것이다.

본 연구의 교신담당 저자인, 미국 Massachusetts General Hospital 병원의 Howard Hughes Medical Institute의 수석 연구원인 Bruce Walker(bwalker@partners.org)는 말하기를 "과학자들이나 의사들은 이를 다루는데 매우 조심스럽지 않으면 안될 것입니다. 왜냐하면 일단 자율면역시스템이 분자 스위치를 끄기로 결정한 T-세포에 분자 스위치를 다시 회복시킨다는 것은 면역시스템에 다른 심각한 문제들을 야기시킬 수 있기 때문입니다"라고 경고한다. "이상적으로 이와 같은 치료법은 HIV-관련 T-세포만을 주 타켓으로 할 수 있습니다. 그러나 아직까지 이러한 치료 기술은 존재하지 않습니다"라고 말한다. 하지만 그는 PD-1의 측정 및 콘트롤에 의한 치료법은 안전하다고 말한다.

하지만 많은 연구원들은 이번 연구에 찬성을 보내면서도 다른 부작용이나 자기면역질환(auto-immune disease) 등을 야기실 수 있기 때문에 더욱 면밀한 연구가 필요하다고 인정하고 있다.

5. 참고

[어떻게 에이즈 바이러스가 인간의 세포를 공격 파괴하는가? 영국의 과학자들은 에이즈 바이러스(HIV)가 인간의 정상 세포들을 그들의 공장으로 전환시키는 과정을 밝혀, 바이러스들은 그들의 목적을 위해 세포들의 유전학적 기계 시스템을 탈취하는 능력이 있어, Nature 지 2006년 5월 11일자에 "프로그램된 리보솜의 구조변경 시에 나타나는 RNA 유사 매듭 기능의 기계적 설명(A mechanical explanation of RNA pseudoknot function in programmed ribosomal frameshifting)"이라는 논문으로 발표(How HIV can sabotage human cells. Scientists have learned more details of the process which turns human cells into factories for viruses such as HIV. It is known that viruses are able to hijack the genetic machinery of cells for their own ends(29/May/2006)]

[소스]

[BBC-HIV 'switches off' immune cells(20/Aug/2006)]

키워드 : 미국의 Doris Duke Medical Research Institute 병원 및 하버드 의대 공동 연구팀, 에이즈 바이러스(HIV)가 바이러스 전염에 대항하는 인간의 자율면역시스템의 자율방어군대인 면역세포(Immune cell) 중 가장 강력한 전투사령부 역할을 하는 T-세포를 피하는 메커니즘을 밝혀내, HIV에 감염된 사람들의 T-세포들의 스위치를 회복시키면, 심각한 부작용을 일으키지 않으면서 HIV 에 감염된 환자들을 치료할 수 있어, 연구원들은 또한 PD-1을 측정하고 콘트롤하여 HIV 치료가 가능한지도 연구, 연구결과를 Nature지 온라인판(AOP) 2006년 8월 20일자에 "HIV-관련 T-세포의 프로그램 사멸-1(PD-1)의 출현은 T-세포의 기능 소멸과 질병의 진도와 관련이 있어(PD-1 expression on HIV-specific T cells is associated with T-cell exhaustion and disease progression)"라는 논문으로 발표, 하지만 다른 부작용이나 자기면역질환 야기시킬 수도. HIV 'switches off' immune cells, US scientists say they have discovered how HIV evades the body's natural defences against viral infections.