카테고리 보관물: 생명공학

과학, 보건의료정책, 생명공학, 생물, 식품과학, 약학, 자연관찰, 환경공학

토양 생물다양성 열거

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토양 생물다양성 열거

Enumerating soil biodiversity

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2304663120

 

중요성

토양 유기체는 식품, 섬유질, 인간 및 지구의 건강을 위해 우리가 의존하는 고유한 기능을 중재합니다. 토양 생명의 중요성에도 불구하고 토양 생물 다양성에 대한 정량적 평가가 부족하여 토양 생명 보호, 보존 및 복원의 중요성을 옹호하기가 어렵습니다. 여기에서 우리는 토양이 미생물에서 포유류에 이르기까지 모든 것을 포함하여 생명체의 59%의 고향일 가능성이 있음을 보여줍니다. 우리의 열거는 이해당사자들이 생물다양성 위기에 직면한 토양을 보다 정량적으로 옹호할 수 있도록 합니다.

 

초록

토양은 생명 나무 전체에 걸쳐 다양한 유기체의 거대한 서식지이지만 얼마나 많은 유기체가 토양에 살고 있는지는 놀랍게도 알려지지 않았습니다. 토양 생물다양성을 열거하려는 이전의 노력은 특정 유형의 유기체(예: 동물)만 고려하거나 토양에 사는 종과 다른 서식지를 구분하지 않고 다양한 그룹에 대한 값을 보고했습니다. 여기에서 우리는 토양이 지구에 있는 종의 59 ± 15%에 서식할 가능성이 있음을 보여주기 위해 생물다양성 문헌을 검토했습니다. 따라서 우리는 이전 추정치보다 약 2배 더 큰 토양 생물 다양성을 추정하고 가장 단순한(미생물) 유기체에서 가장 복잡한(포유류) 유기체까지 대표를 포함합니다. Enchytraeidae는 토양에서 가장 많은 종의 비율(98.6%)을 가지고 있으며, 그 다음으로 균류(90%), Plantae(85.5%) 및 Isoptera(84.2%)가 있습니다. 우리의 결과는 토양이 가장 생물 다양성이 높은 단일 서식지임을 보여줍니다. 토양 생물다양성에 대한 이 추정치를 사용함으로써 우리는 인류세의 중심 목표로서 토양 유기체의 보존과 복원을 보다 정확하고 정량적으로 옹호할 수 있습니다.

 

Daily briefing: More than half of all life on Earth lives underground

https://www.nature.com/articles/d41586-023-02542-4

건강, 공학, 과학, 생명공학, 생물, 약학, 융합과학, 의학

강력한 조직 표면 접착 및 활성 주사 약물 전달을 위한 파란 고리 문어에서 영감을 받은 마이크로니들 패치

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초록
조직내 국소 약물은 ​​피부, 점막 또는 내장 질환의 치료에 중요합니다. 그러나 체액의 접착을 보장하면서 적절하고 제어 가능한 약물 전달을 제공하기 위한 관통 표면 장벽은 여전히 ​​어려운 과제입니다. 여기에서 파란 고리 문어의 약탈적인 행동은 국소 약물을 개선하기 위한 전략에 영감을 주었습니다. 효과적인 조직 내 약물 전달을 위해 푸른 고리 문어의 치아와 독액 분비물에서 영감을 받아 능동형 주사 미세바늘을 준비하였다. 온도에 민감한 소수성 및 수축 변화에 따른 온디맨드 방출 기능을 통해 이러한 미세 바늘은 초기 단계에서 적절한 약물 전달을 제공한 다음 장기 방출 단계를 달성할 수 있습니다. 그 동안에, 바이오닉 흡입 컵은 젖었을 때 미세 바늘이 제자리에 단단히 고정되도록(>10 킬로파스칼) 개발되었습니다. 습식 결합 능력과 다중 전달 방식으로 이 마이크로니들 패치는 궤양의 치유 속도를 가속화하거나 종양의 조기 진행을 멈추는 등 만족스러운 효능을 달성했습니다.

소개
조직내 국소 약물은 ​​신속한 작용, 높은 약물 생체이용률 및 최소 침습성의 장점을 가지고 있으며, 종양 성장 억제, 장기 질환 감소 또는 외상 치유 가속화에 빠르고 효과적인 치료를 제공합니다( 1 – 3 ) . 그러나 이 약물 전달 방법의 철저한 개발을 위해서는 해결해야 할 많은 문제가 남아 있습니다. 예를 들어, 구강 또는 복강에 적용할 때 체액 또는 삼출물에 의해 젖은 연조직 표면에 대한 약물 전달체는 건조하고 단단한 표면에 있는 약물 전달체에 비해 접착이 어려워 약물 손실 가능성이 증가합니다( 4 ) . 한편, 약물을 점액으로 전달하거나 삼출물이 표적 부위에 진입하는 데 장애가 되는 것에도 어려움이 있습니다( 2 , 5). 또한 항염증, 항협심증, 항종양 등 많은 상황에서 약물을 투여할 때 약물 방출의 농도 조절이 필요하므로 빠른 발병 및 장기간 유지 요법을 달성할 수 있다( 6 – 8 ) . 이제 일부 전달 플랫폼이 천공 능력( 1 , 5 , 9 ) 또는 다른 표면 투여 습식 접착 플랫폼이 조직 표면에 결합할 수 있는 능력(1, 5, 9 )으로 조직으로 제어된 약물 방출을 달성하기 위해 개발되었지만 ( 2 , 10 ), 소수의 포뮬라가 조직내 국소 약물에 대한 모든 임상적 요구를 충족할 수 있는 우수한 특성을 나타낼 수 있습니다.
절묘한 외모와 치명적인 독성으로 유명한 푸른 고리 문어는 습한 환경에서 먹이를 단단히 잡고 입으로 가져가 먹이의 껍질을 깨물고 독을 뿜어 죽입니다( 11 ) . 여기에서 파란색 고리 문어의 포식 행동에서 영감을 받아 약물 전달 능력을 제어할 수 있는 습식 결합 마이크로니들 패치인 실크 피브로인-플루로닉 F127(Silk-Fp)-폴리(N-이소프로필아크릴아미드)(PNIPAm)가 개발 되었습니다 . 조직 표면 접착 및 효과적인 국소 약물을 달성합니다( 그림 1A ). 구체적으로, 플루로닉 F127(F127) 기반 하이드로겔 흡입 컵은 습식 접착 기능을 제공하기 위해 Silk-Fp로 제조됩니다( 그림 1B).). 흡입 컵의 내벽은 탄닌산(TA)으로 변형되어 생체 적합성 화학 결합을 제공합니다( 12 ). 또한, 유연한 컵형 구조는 기압차( 13 , 14) 로 인해 물리적 접착을 달성할 수 있을 뿐만 아니라) 액체 환경으로부터 내부 화학 결합 계면을 보호할 수도 있습니다. 따라서 Silk-Fp 패치는 물리적/화학적 접합 능력에 따라 젖은 조직에 저항하고 며칠 동안 안정적으로 유지될 수 있습니다. 게다가, Silk-Fp 패치에 실크 피브로인(SF)과 PNIPAm을 포함하는 제어 가능한 약물 방출 하이드로겔 마이크로니들(MN)은 효과적인 조직 내 약물 전달을 달성하도록 설계되었습니다. ( 15 , 16), 이러한 복합 하이드로겔 마이크로니들(Silk-Fp MNs)은 구강 궤양 또는 초기 표재성 종양을 치료하기 위해 적용됩니다. Silk-Fp MN은 조직 표면의 점액층 또는 부드러운 장벽을 관통할 수 있으며, 그런 다음 두 가지 투여 모드인 급속 발병 및 장기 유지 치료를 차례로 활성화할 수 있습니다(그림 1C ). 간단히 말해서, Silk-Fp MN은 높은 종횡비 구조와 신뢰할 수 있는 강도로 인해 생체 내에서 궤양이나 종양에 구멍을 뚫는 것으로 관찰됩니다( 17 , 18 ). 표적 조직에 들어간 후 수축하는 Silk-Fp MN 은 상전이 온도 이상 으로 가열될 때 PNIPAm이 친수성 상태에서 소수성 상태로 변환되기 때문에 약물 용액의 일부를 주입할 수 있습니다 .). 따라서 Silk-Fp MN은 치료 초기 단계에서 충분한 약물 농도(<2시간)를 제공할 수 있습니다. 그런 다음 다음 2일 동안 Silk-Fp MN은 하이드로겔 상태로 치료 효과를 유지하기 위해 나머지 약물을 점진적으로 전달할 것입니다( 그림 1C ). 따라서 생체 공학적 Silk-Fp 패치는 안정적인 습식 접착력과 제어 가능한 조직 내 약물 전달 기능을 가지고 있어 DEX 방출을 통해 구강 궤양의 치유 속도를 높이거나 5-FU를 탑재했을 때 종양 성장을 거의 완전히 정체시킬 수 있는 능력을 가지고 있습니다.

 그림 1 . 푸른 고리 문어에서 영감을 받은 약물 전달 패치.
( A ) 히드로겔 마이크로니들(MN) 흡인컵 약물 전달 플랫폼은 파란 고리 문어의 포식 과정을 모방하여 개발되었습니다. 이 재료는 젖은 조직 표면 접착 및 자체 제어 다단계 약물 방출을 달성합니다. ( B ) 하이드로겔 흡인 컵의 조직 접착은 부압 고정 및 페놀 수산기 그룹과 조직 단백질 사이의 공유/수소 결합에서 비롯됩니다. ( C ) 패치의 약물 적재 MN은 실크 피브로인, F127 및 PNIPAm 복합 하이드로겔로 구성됩니다. 이 MN은 조직에 침투한 후 체온을 감지하고 2시간 이내에 신속한 약물 전달을 제공한 다음 지속적인 약물 방출을 실행하여 수일 내에 치료 효과를 유지함으로써 주입 동작을 지능적으로 활성화할 수 있습니다.

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh2213

Blue-ringed octopus-inspired microneedle patch for robust tissue surface adhesion and active injection drug delivery

SCIENCE ADVANCES
21 Jun 2023
Vol 9, Issue 25
DOI: 10.1126/sciadv.adh2213

건강, 과학, 과학기술정책, 생명공학, 생물, 약학, 의학, 인수공통감염병

COVID 슈퍼 전파자를 만드는 것은 무엇입니까? 과학자들은 의도적으로 지원자를 감염시킨 후 더 많은 것을 배웁니다.

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소식, 2023년 6월 15일
엄격한 연구에서는 가벼운 증상만 가지고 있음에도 불구하고 엄청난 양의 바이러스를 공기 중으로 뿜어내는 ‘슈퍼 셰더’를 식별합니다.

SARS-CoV-2에 의도적으로 감염된 사람들에 대한 연구는 바이러스 전파에 대한 풍부한 통찰력을 제공했습니다. 1 .

간행물은 과학자들이 의도적으로 지원자들에게 COVID-19 유발 바이러스를 감염시킨 논란이 많은 ‘도전 연구’ 의 데이터를 설명합니다 2 . 이 접근법은 반대를 불러일으켰지만, 이 작업은 이제 증상의 심각성이 사람들의 전염성과 관련이 있는지, 가정 COVID-19 테스트가 바이러스 확산을 줄이는 데 역할을 할 수 있는지 여부와 같은 공중 보건에 중요한 질문에 대한 데이터를 산출 했습니다 .

결과는 질병의 중증도와 전염성이 사람마다 얼마나 광범위하고 예측할 수 없는지를 강조합니다. “그리고 이 바이러스를 제어하기 어렵게 만든 것은 인간 사이의 가변성입니다.”라고 작업에 참여하지 않은 샌프란시스코 캘리포니아 대학의 전염병 의사 Monica Gandhi는 말합니다. 6월 9일 Lancet Microbe 에 발표된 이 연구는 또한 바이러스가 아닌 인간의 생리학이 COVID-19의 일부 불일치에 대한 책임이 있음을 시사합니다 1 .

장점이 있는 디자인
챌린지 연구는 “매우 대담하다”고 Gandhi는 말합니다. 어떤 사람들은 심각한 질병을 일으킬 수 있는 감염을 사람들에게 주는 것이 비윤리적이라고 주장하지만 연구 설계에는 이점이 있습니다. 챌린지 연구는 백신 테스트 속도를 상당히 높일 수 있으며 사람들이 양성 반응을 보이거나 증상이 나타나기 전 단계와 같은 COVID-19의 특정 측면을 이해할 수 있는 유일한 방법입니다.

연구자들은 알려진 양의 바이러스 입자를 코에 분사하여 34명의 건강한 젊은 참가자에게 접종했습니다. 18명이 감염되어 최소 14일을 병실에 틀어박혀 보냈습니다. 연구원들은 매일 참가자의 코와 목, 공기, 참가자의 손과 방의 다양한 표면에서 바이러스 수준을 측정했습니다.

자연적으로 획득한 COVID-19의 증상과 중증도는 전파 경로, 바이러스 변종 및 사람이 노출된 바이러스의 양에 따라 다를 수 있습니다. 그러나 챌린지 연구에서 “우리는 그것이 모두 통제되었다는 것을 알고 있습니다”라고 이 논문의 공동 저자인 Imperial College London의 전염병 연구원 Anika Singanayagam은 말합니다.

감염이 발생한 18명의 참가자 중 2명은 전체 연구 과정에서 검출된 공기 중 바이러스의 86%를 배출했습니다. 둘 다 가벼운 증상만 나타냈지만 말입니다. 이전 연구 3 에서는 많은 사람을 감염시키는 슈퍼 전파자가 존재한다는 증거를 제시했습니다. 그러나 그러한 사람들이 엄청난 양의 바이러스를 방출하는 ‘슈퍼 셰더’인지 아니면 단순히 사회적 접촉이 많은지 여부는 논쟁의 여지가 있다고 아르헨티나 에스페란자 해안 수의학 연구소의 질병 생태학자인 Pablo Beldomenico는 말합니다. 이 연구는 “슈퍼세더의 존재를 뒷받침한다”고 그는 말합니다.

신속한 테스트는 그 가치를 보여줍니다
참가자들은 격리된 날마다 신속 항원 검사라고도 하는 측면 흐름 검사를 사용했습니다. 참가자 중 어느 누구도 양성 판정을 받기 전에 감지할 수 있는 수준의 바이러스를 공기 중으로 방출하지 않았으며, 극히 일부만이 감지할 수 있는 바이러스를 일시적으로 착용한 손, 표면 또는 마스크에 남겼습니다.

양성 판정을 받았을 때 대부분의 참가자는 이미 피로나 근육통과 같은 경미한 증상을 경험했습니다. 즉, 사람들이 증상을 감지하자마자 검사를 실시한다면 신속한 검사가 바이러스 확산을 통제하는 “강력한 도구가 될 수 있다”고 일리노이 대학교 어바나-샴페인 캠퍼스의 전염병 연구원인 크리스토퍼 브룩은 말합니다.

일부 연구자들은 연구 결과가 오늘날의 세계와 관련이 있는지 의문을 제기합니다. 코를 통해 투여되는 감염 경로는 대부분의 자연 감염 경로와 다릅니다. 그 결과, 연구 참여자와 실제 세계에서 감염된 사람들 간에 바이러스 배출이 다를 수 있습니다. 현재 우세한 Omicron 변종은 연구원들이 사용한 2020 변종과 다르게 퍼진다고 그의 동료인 Kristen Coleman은 덧붙였습니다.

이러한 한계에도 불구하고 이 작업은 “여전히 우리에게 정말 유용한 정보를 제공한다”고 Singanayagam은 말하며 그 결과는 그녀와 그녀의 동료들이 자연적으로 획득한 감염에 대해 관찰한 것과 일치한다고 덧붙였습니다. 팀은 최신 변형으로 유사한 도전 연구를 수행할 계획입니다.

https://doi.org/10.1038/d41586-023-01961-7

References
Zhou, J. et al. Lancet Microbe https://doi.org/10.1016/S2666-5247(23)00101-5 (2023).

Killingley, B. et al. Nature Med. 28, 1031–1041 (2022).

Beldomenico, P. M. Int. J. Infect. Dis. 96, 461-463 (2020).

https://www.nature.com/articles/d41586-023-01961-7

건강, 과학, 보건의료정책, 생명공학, 생물, 심리학, 의학

만성 스트레스는 장에 염증을 일으킬 수 있다.

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뇌에서 발생하는 신호는 신경 세포로 이동하여 염증성 화학 물질을 방출합니다.

심리적 스트레스는 특정 장 질환으로 인한 장 염증을 악화시키는 것으로 알려져 있습니다. 이제 과학자들은 그 이유를 알아냈습니다. 새로운 연구는 뇌에서 생성된 화학적 단서로 시작하여 장내 면역 세포로 끝나는 포괄적인 내러티브를 설명합니다. 이러한 조건을 가진 사람들에게 문제를 일으키는 시퀀스입니다.

오늘 Cell 에 발표된 이 연구는 만성 스트레스가 신체적 고통을 유발할 수 있는 방법을 설명하는 데 도움이 됩니다. 그리고 이는 스트레스 수준 관리가 염증성 장 질환(IBD) 치료 의 효과에 지대한 영향을 미칠 수 있음을 의미합니다 . 이 아이디어는 “치료에 대한 반응의 주요 동인으로서 환자의 심리적 상태를 완전히 무시해 온” 기존의 의학 치료와 상반된다고 필라델피아에 있는 펜실베니아 대학의 미생물학자인 연구 공동 저자인 크리스토프 타이스(Christoph Thaiss)는 말합니다. .

뇌에서 장으로 가는 길
복통, 설사 및 피로는 IBD 환자가 경험하는 증상 중 일부에 불과합니다. IBD의 두 가지 주요 유형인 궤양성 대장염과 크론병은 어떤 사람들에게는 경미하지만 다른 사람들에게는 쇠약하게 만들거나 심지어 생명을 위협할 수도 있습니다.

직장을 잃거나 파트너와 헤어지는 것과 같은 스트레스가 많은 사건은 종종 IBD 발적에 앞서 발생합니다. Thaiss와 그의 동료들은 이제 그 연관성을 추적했습니다. 스트레스가 급증하면 뇌는 부신에 신호를 보내고 부신은 글루코코르티코이드라는 화학 물질을 신체의 나머지 부분으로 방출합니다.

처음에 연구원들은 글루코코르티코이드가 염증을 유발하는 분자를 방출함으로써 반응하는 면역 세포에 직접 작용한다는 생각을 고려했습니다. “그러나 그 사이에 일종의 층이 있다는 것이 밝혀졌습니다.”라고 Thaiss는 말합니다. 생쥐를 대상으로 연구한 결과, 그들은 글루코코르티코이드가 대신 장내 뉴런과 장 뉴런을 서로 연결하는 신경아교세포에 작용한다는 사실을 발견했습니다.

공동 선택 면역 세포
글루코코르티코이드에 의해 스위치가 켜진 후 일부 신경아교세포는 면역 세포를 유발하는 분자를 방출합니다. 차례로, 그 면역 세포는 일반적으로 병원체와 싸우는 데 사용되는 분자를 방출하지만, 이 경우 결국 고통스러운 장 염증을 유발합니다.

동시에 글루코코르티코이드는 미성숙한 장 뉴런이 완전히 발달하는 것을 차단한다는 사실을 발견했습니다. 결과적으로 이러한 뉴런은 소화관 근육을 수축시키는 낮은 수준의 신호 분자만 생성합니다. 이는 음식이 소화 시스템을 통해 천천히 이동하여 IBD의 불편함을 더한다는 것을 의미합니다.

연구원들은 글루코코르티코이드가 장 염증을 유발한다는 사실을 알고 놀랐습니다. 이러한 화합물은 때때로 IBD 치료에 사용되기 때문입니다. 이 명백한 역설은 그러한 치료법이 사용되는 짧은 기간으로 설명될 수 있습니다. 글루코코르티코이드의 빠른 폭발은 항염증 효과가 있는 것처럼 보이지만 스트레스가 만성화되면 “시스템이 완전히 바뀌고” 글루코코르티코이드가 염증 유발 역할을 한다고 Thaiss는 말합니다. 그것은 “그럴듯한 설명”이라고 샌디에고 캘리포니아 대학교의 위장병학자이자 면역학자인 John Chang은 말합니다.

증상 완화를 위한 스트레스 관리
멀리 떨어진 기관에서 염증을 일으키는 뇌의 능력은 이전에 생각했던 것보다 “훨씬 더 강한 것 같다”고 Thaiss는 말합니다. 이것은 스트레스 관리 기술과 함께 IBD 약물이 약물 단독보다 더 효과적일 수 있음을 시사합니다. 뇌에서 장으로 이어지는 신호 전달 경로의 분자는 새로운 약리학적 치료의 표적이 될 수도 있습니다. “흥미로운 가능성”이라고 Chang은 말합니다.

작업의 의미는 IBD를 넘어 도달할 수 있습니다. 스트레스는 또한 유사한 신호 전달 경로를 통해 피부와 폐의 염증성 질환을 악화시키는 것으로 생각됩니다.

앞으로 Thaiss는 스트레스 이외의 뇌 상태가 사람의 전반적인 건강에 영향을 미치는지 여부를 탐구하게 되어 기쁩니다. “뇌에 대해 그리고 뇌가 겉보기에 관련이 없어 보이는 생리와 질병의 측면을 제어하는 ​​방법에 대해 우리가 여전히 배워야 할 엄청난 양이 분명히 있습니다.”

NEWS, 25 May 2023
Chronic stress can inflame the gut -now scientists know why
Signals originating in the brain make their way to gut nerve cells, leading to a release of inflammatory chemicals.

Schneider, K. M. et al. Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.05.001 (2023).

https://www.nature.com/articles/d41586-023-01700-y

건강, 과학, 과학기술정책, 보건의료정책, 생명공학, 생물, 암, 의학

실패한 암치료제, 새로운 약물과 결합하면 강력한 종양 킬러로 부활

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NEWSHEALTH
Failed cancer therapy revived as powerful tumor killer when combined with newer drugs
Decades after faltering, angiogenesis inhibitors show new promise when paired with powerful immunotherapies
16 MAY 20235:50 PMBYMITCH LESLIE

https://www.science.org/content/article/failed-cancer-therapy-revived-powerful-tumor-killer-when-combined-newer-drugs

간세포 암종(HCC)으로 알려진 일종의 간암 환자는 종종 종양이 제거된 후 불안한 기다림에 직면합니다. 이 사람들 중 최대 절반에서 암은 수술 또는 열로 종양을 파괴하는 치료 후 2년 이내에 재발합니다. 연구자들은 재발을 막을 수 있는 치료법을 찾지 못했습니다.

그것은 한때 암 치료의 실패한 혁명으로 여겨졌던 한 종류의 약물 덕분에 바뀔 수 있습니다. 혈액 공급을 차단하여 종양을 조절하는 혈관신생 억제제는 20년 이상 전에 임상 시험에 도달했을 때 기대에 미치지 못했습니다. 그러나 그들은 이제 보다 인상적인 기록을 가진 새로운 약물 세트인 면역 체계의 T 세포를 활성화하여 종양을 공격하는 체크포인트 억제제로부터 힘을 얻고 있습니다. 지난 달 미국암연구협회(AACR) 회의에서 연구자들은 간세포암종 환자에서 혈관신생억제제와 관문억제제의 조합이 재발을 지연시킨다는 증거를 제시했는데, 이는 이 유형의 암으로는 처음이다.

듀오가 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받으면 지난 4년 동안 승인된 약물 유형의 8번째 페어링이 됩니다. 현재 200개 이상의 임상 시험이 다양한 종류의 암에서 이 접근 방식을 테스트하고 있으며, 혈관신생 억제제가 암과 싸우는 T 세포가 종양 깊숙한 곳을 찾는 데 도움이 된다는 증거에 힘입어 이에 박차를 가하고 있습니다. 토론토 대학교의 종양 면역학자인 로버트 커벨(Robert Kerbel)은 이 두 종류의 약물을 결합하는 데 “매우 분명한 근거가 있습니다”라고 말합니다.

혈관신생 억제제에 대한 이러한 부활은 약물에 대한 천문학적 기대가 1990년대 후반에 무너진 이후에 발생합니다. 그들의 전제는 설득력이 있었다. 산소와 영양분에 굶주린 종양은 새로운 혈관이 싹트고 자라도록 자극해야 합니다. 이러한 혈관이 형성되는 것을 방지함으로써 혈관신생 억제제는 종양을 굶어 죽게 하고 종양의 성장을 억제해야 합니다. 그러나 종양이 내성을 갖게 되거나 혈액을 얻기 위해 다른 메커니즘을 사용하는 등 여러 가지 이유로 약물이 실패했습니다. 옥스퍼드 대학의 종양 병리학자인 프란체스코 페젤라(Francesco Pezzella)는 종양이 새로운 혈관을 자라게 하는 대신 기존 혈관을 지배할 수 있다는 사실을 발견했다고 말했습니다.

그럼에도 불구하고 혈관신생 억제제는 일부 성공을 기록했습니다. 단클론항체 베바시주맙은 2004년 진행성 결장암 환자에 대한 규제 승인을 얻었으며 그 이후로 12개 이상의 다른 혈관신생 억제제가 항종양 무기고에 합류했습니다. 그러나 그 자체로 혈관신생 억제제는 일반적으로 환자의 수명을 몇 개월만 연장합니다. Vanderbilt University Medical Center의 의학 종양학자인 Brian Rini는 “질병 조절에 매우 능숙하지만 그 자체로는 치료할 수 없습니다”라고 말합니다.

과학자들은 항상 승인된 항암제를 짝지어 함께 사용하면 더 잘 작동하는지 테스트하지만 25년 이상 전에 발견된 현상으로 왜 체크포인트 억제제-혈관신생 억제제 파트너십이 생산적인지 설명할 수 있습니다. 종양 내부의 혈관은 엉망입니다. 부풀어 오르고, 뒤틀리고, 새고 있습니다. 1990년대 후반에 Harvard Medical School(HMS)의 종양 생물학자인 Rakesh Jain은 혈관신생 억제제가 종양에 놀라운 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 약물은 혈관을 “정상화”하여 혈관을 좁히고 곧게 펴고 덜 다공성이 되도록 박차를 가했습니다. 2001년에 “혈관 정상화” 가설을 발표한 Jain은 “내가 본 것은 [종양 내부의] 혈관이 좋아지고 있다는 것입니다.”라고 말했습니다. 처음에는 논란의 여지가 있었지만 지금은 그 설명이 널리 받아들여지고 있다고 옥스퍼드 암 생물학자 Anette Magnussen은 말합니다. .
비정상적인 혈관은 종양 내부에 산소가 부족한 상태로 남겨져 종양 세포를 공격하기 위해 들어가는 모든 T 세포를 억제합니다. 그것은 암 세포가 T 세포의 억제 스위치를 뒤집는 것을 막음으로써 작동하는 체크포인트 억제제를 방해합니다. 종양의 정상적인 순환을 회복함으로써 혈관신생 억제제는 면역 억제 상태를 역전시키고 종양을 표적으로 삼는 T 세포가 덤벼들도록 할 수 있습니다. Jain은 종양 혈관을 정상화하면 종양 세포가 신체의 다른 부분으로 퍼지는 전이를 억제하는 또 다른 이점을 제공할 수 있다고 말합니다. 산소가 부족한 종양은 “상처 입은 호랑이와 같다”고 그는 말합니다. 그 상태에서는 다른 곳에 새로운 종양을 재배치하고 설정할 수 있는 세포를 방출하는 경향이 있기 때문에 더 위험합니다.

지금까지 수십 건의 임상 시험에서 체크포인트 억제제-혈관신생 억제제 콤보를 평가했습니다. 일부는 독성이 있는 것으로 판명되었고 다른 일부는 실패했습니다. 그러나 이 연구는 또한 FDA가 간암, 신장암, 폐암 및 자궁내막암 유형에 대한 새로운 치료법을 승인하도록 이끌었습니다. 약물 조합은 치료 효과가 없지만 종양 성장을 억제합니다. 그리고 일부는 혈관신생 억제제 단독보다 환자의 수명을 수개월 연장합니다.

싱가포르 Duke-NUS 의과대학의 간 외과의인 Pierce Chow가 AACR 회의에서 발표한 HCC를 포함하여 임상시험에서 다른 유망한 결과도 밝혀졌습니다. 3상 시험에서 베바시주맙과 체크포인트 억제제인 ​​아테졸리주맙의 조합은 질병이 조기에 진단된 환자에서 수술이나 열 치료 후 종양이 재발할 가능성을 28% 줄였다고 밝혔습니다. 연구원들은 이러한 이점이 지속되는지 여부와 조합이 생존을 증가시키는지 여부를 결정하기 위해 여전히 환자를 추적하고 있습니다.

과학자들은 단순히 기존 옵션을 혼합하고 일치시키는 것이 아닙니다. 적어도 한 스타트업인 DynamiCure는 더 안전하고 관문 억제제와 결합할 수 있는 새로운 혈관신생 억제 약물을 개발하려고 합니다. 회사는 이미 혈관 정상화를 자극하는 항체 하나에 대한 임상시험을 시작했다. “새로운 회사가 설립되면 해당 분야가 죽은 것이 아니라 꽃을 피우고 있음을 알 수 있습니다.”라고 Jain은 말합니다.

그러나 두 약물 유형을 결합하는 전략은 많은 어려움에 직면해 있습니다. 우선, 대부분의 혈관신생 억제제는 혈관 성장을 촉진하는 분자인 혈관 내피 성장 인자(VEGF)를 직간접적으로 방해합니다. 그러나 정상 조직에도 VEGF가 필요하며 약물은 출혈, 고혈압, 뇌졸중과 같은 부작용을 일으킬 수 있습니다.

연구원들은 부작용 외에도 종양이 약물 듀오에 반응하는지 여부를 결정하는 더 나은 방법이 필요하다고 Magnussen은 말합니다. “인간에게 이 [전략]을 사용하는 데 있어 문제는 비용 효율적이고 시간 효율적인 방법으로 혈관 정상화를 모니터링하는 방법입니다.”

HMS 암 생물학자인 Dan Duda는 연구원과 제약 회사가 암의 유형과 치료 시기 및 일정과 같은 변수를 고려하지 않고 약물 조합을 시험에 서두르고 있다고 우려합니다. 그는 혈관신생억제제에 대해 “처음에 했던 것과 같은 실수를 하고 있다”며 “시간을 갖고 조금 생각해야 한다”고 덧붙였다.

저자 소개
미치 레슬리
Mitch Leslie는 세포 생물학과 면역학에 대해 글을 씁니다.