파울 에를리히(Paul Ehrlich)가 특정 질병에 신속한 효과를 보이는 치료법이라는 의미의 ‘마기체 쿠겔(magische Kugel)’ 즉, ‘마법의 탄환(magic bullet)’이라는 용어를 소개한 지 100년이 더 지난 현재, 과학자들은 암에서 크론병(Crohn`s disease)에 이르는 다양한 범위의 질병에 대한 맞춤형 치료법을 개발하고자 고군분투하고 있다. 약리학자들은 이러한 목적을 달성하기 위해 오랫동안 노력해 왔으며, 40년 전 혼성세포 기술(hybridoma technology)이 도래하면서 관련 분야는 매우 중요한 변화의 물결을 맞이하게 되었다. 본 기술의 장점은 하나의 타깃에만 반응하는 특정 항체인 단클론항체(monoclonal antibodies)를 대량으로 생산할 수 있다는 것이다. 즉, 이것은 다양한 종류의 감염성 질병에 장기간 대항할 수 있다고 알려진 하나의 분자가 본 기술과 접목되면, 많은 종류의 서로 다른 질병들의 치료가 단일 분자로 가능하다는 의미이다.

이식 거부 방지 목적으로 사용하는 무로모나브(muromonab)를 최초 개발하는데 10년이 더 걸리긴 했지만, 본 기술의 발판을 열었다고 볼 수 있다. 30개 이상의 단클론항체가 현재 미국 식약청(FDA)의 허가를 받은 상태이며, 임상계에서는 수많은 단클론항체가 승인을 기다리고 있다. 항체 치료는 현재 수십억 달러짜리 시장을 형성하였다. 슬리코우스키(Sliwkowski)와 멜만(Mellman)은 몇몇 단클론항체를 검토하였고, 암 또는 관련 치료에 사용해도 좋다고 허가하였다(p. 1192). 이들 두 학자들은 항체치료법에 있어 단클론항체가 하나의 대상을 타깃으로 하는 한계를 넘어서, 이중특이항체로 작용 가능하며 치료용 항체-약물 결합체 및 다른 용도로의 활용성을 가지며, 특정 질병에 대해 보다 안정적이며 효과적인 치료법을 만들 수 있다고 주장하고 있다.

또한 단클론항체는 HIV와 같은 만성 전염성 질병에 대한 백신 개발의 어려움을 극복하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 최근 전염병 환자에게서 단클론항체를 분리하는 기술의 진보는 HIV 치료에 폭넓게 사용 가능한 매우 중요한 중화항체 몇몇을 발견하는데 일조했다. 클레인(Klein) 등은 이러한 항체들 및 HIV 백신을 어떻게 설계할 것인지에 대해 보고하였으며, 전염병 치료에 대한 활용성에 대해 논했다 (p. 1199). 관련 집중 기사는 단클론항체가 HIV 백신 연구에 광범위하게 사용 가능한 중화항체로 성장하는데 소요된 20년 이상의 과정에 대해 언급하면서, 단클론항체가 관련 분야에 새로운 힘을 불어넣는 획기적인 전략이 될 수 있는 이유에 대해 설명하고 있다 (p. 1168). 그러나 HIV 및 많은 종류의 전염병을 치료하기 위해서 백신접종을 통해 방어항체를 어떻게 생산한 것인지를 반드시 해결해야 한다. 본 과정이 어려운 이유 중 하나는 기억B세포(memory B cell)라고 부르는 방어항체를 생산하는 세포에 대한 이해가 완전하지 않기 때문이다. 타를린튼(Tarlinton)과 굿-자콥슨(Good-Jacobson)은 최근 발표한 논문에서 다양한 형태의 기억B세포, 이들이 면역반응 동안 어떻게 생성되는지, 백신접종을 통해 이들을 활용할 수 있는 방안 등 본 분야의 최근 발전 사항들을 논하고 있다 (p. 1205).

본 기사는 이러한 ‘마법의 탄환’들의 대단한 성과에 대해 부각시키고 있지만, 동시에 앞으로 연구해야 할 분야가 아직 많이 남았다는 것을 시사하고 있다. 지금까지 소개된 항체 기반 백신 설계 및 치료법은 시작에 불과하며, 관련 분야의 미래는 매우 밝을 것으로 기대된다.

1. 출처: ScienceAAAS (Sep., 13, 2013)
2. 원문정보: Science 13 September 2013, Vol. 341 no. 6151 p. 1191, DOI: 10.1126/science.341.6151.1191