mRNA의 돌파구는 암과 유전 적 결함에 대한 개인화 된 치료법의 개발을 가능하게 할 수 있습니다 : 폴란드 과학자 팀은 2018 European Inventor Award에 후보로 지명되었습니다.
-최대의 효과를 가진 완전 맞춤형 의약품의 전제 조건은 개별 환자 및 특정 질병에 맞춘 치료법을 세포 수준에서도 제공하는 것입니다.
이것이 폴란드 과학자들의 목표입니다 : Jacek Jemielity, Joanna Kowalska, Edward Darżynkiewicz 및 그들의 팀.
그들은 mRNA 분자의 내구성, 더 효과적이고 생산하기 쉬운 말단을 개발했습니다. cap, 특정 단백질을 생산하도록 세포에 지시합니다.
과학자들이 제안한 기술을 통해 환자의 DNA를 직접 변경하지 않고 신체의 유전 정보 시스템을 바로 잡는 의료 솔루션에 대해 생각할 수 있습니다.
이들의 업적을 위해 Jemielity, Kowalska, Darżynkiewicz 및 바르샤바 대학의 과학자 팀이 2018 년 유럽 발명 가상 "연구"부문 최종 후보에 올랐습니다. 올해 EPO 수상자는 6 월 7 일 파리에서 열리는 시상식에서 발표됩니다.
"폴란드 과학자들이 제안한 개념은 분자 생물학에 기반한 개인화 된 의학의 사용을 확장 할 수 있습니다"라고 EPO의 사장 인 Benoît Battistelli는 말했습니다. "이 발명은 잠재적으로 수백만 명의 사람들에게 혜택을 줄 수있는 암 및 기타 치명적인 질병의 치료를위한 새로운 개념을 만드는 데 유럽 의학 연구가 어떻게 도움이되는지 반영합니다."
개인 맞춤형 의약품 개발에 기여한 개인적인 경험
바르샤바 대학에서 생물 유기 화학 분야에서 일하는 Jacek Jemielity에게는 암과 같은 질병을 치료하는 새로운 방법을 개발하는 문제가 특히 중요했습니다.
그의 팀이 약물 운반체로서 더 안정적이고 화학적으로 변형 된 mRNA의 개발을 연구하는 동안 그의 딸은 백혈병에 걸렸습니다.
Jemielity는 "병원에서 많은 시간을 보냈습니다. 그곳에서 많은 아이들이 목숨을 걸고 싸우는 것을 보았습니다."라고 Jemielity는 말합니다. "그녀의 질병은 제 일에 매우 중요한 동기였습니다."
그리고 과학자의 딸이 완전히 회복되었지만 매년 1,000 만 건 이상의 다양한 형태의 암이 진단됩니다.
모든 형태의 암은 세계에서 두 번째로 주요 사망 원인입니다. 수술, 방사선 요법 및 화학 요법과 같은 표준 치료법이 상당한 진전을 이루고 있습니다.
그러나 추정치에 따르면 5 명 중 2 명이 평생 동안 암에 걸릴 수 있으며 그 결과 막대한 재정적 비용과 환자의 삶에 미치는 영향으로 인해 암 치료의 새로운 개념에 대한 연구가 의학적 우선 순위가되었습니다.
유망한 치료 방향은 환자의 DNA를 기반으로 한 치료법을 제공하는 개인화 된 의학 분야입니다.
목표는 DNA의 발달로 이어진 DNA 영역을 찾거나 암의 전형적인 세포의 비정상적인 성장을 담당하는 유전 적 돌연변이를 찾아 질병의 유전 적 원인을 이해하는 것입니다.
새로운 개념의 mRNA 변형
인간의 DNA에는 단백질, 효소 및 신체를 구성하는 기타 입자를 만드는 지침이 들어있는 약 20,000 개의 유전자가 포함되어 있습니다.
그러나 DNA를 변경하는 것은 비용이 많이 들고 어렵고 위험하기 때문에 현재까지 승인 된 유전자 치료법은 거의 없습니다.
이들은 대부분 세포 방어 메커니즘을 통해 미끄러 져 새로운 정보를 세포 핵에 직접 도입 할 수있는 변형 된 레트로 바이러스를 기반으로합니다.
훨씬 덜 침습적 인 접근 방식은 DNA에 기록 된 정보가 DNA에 암호화 된 단백질 생산 명령이 수행되는 세포의 리보솜으로 전달되는 방식에 초점을 맞추는 것입니다.
메신저 RNA (mRNA)라고하는 분자가이 정보를 전송합니다. 그것은 본질적으로 수명이 짧기 때문에 인간 효소와 단백질은 일반적으로 의도 된 치료 효과를 리보솜에 전달하기 전에 변형 된 외부 삽입 mRNA를 분해했습니다.
40 년 전에 시작된 연구를 기반으로 Jemielity와 그의 팀은 5 '캡으로 알려진 각 mRNA 분자의 끝에있는 섬세한 구조에 초점을 맞춘 다른 접근 방식을 제안했습니다. “캡 구조는 mRNA 대사에 매우 중요합니다. 왜냐하면 그것이 없으면 mRNA는 매우 빠르게 분해되어 기능을 수행 할 수 없기 때문입니다. 따라서 캡은 mRNA가 분해되지 않도록 보호합니다. '
연구팀은 산소 원자를 황 원자로 대체하여 전형적인 mRNA 분자의 약 80,000 원자 중 하나를 변경했습니다. 따라서 합성 mRNA 캡이 생성되었습니다.
베타 -S-ARCA라고 불리는 특허 발명은 안정적인 mRNA의 생성으로 이어졌으며, 자연 발생 분자보다 세포에서 5 배 더 효과적이며 3 배 더 안정적이며 mRNA 기반 치료법의 개발을위한 길을 열었습니다.
실험실에서 시장으로
2008 년 유럽 특허 프로세스가 시작된 후, 팀은 유전자 치료를 전문으로하는 마인츠 대학 (독일)의 BioNTech와 파트너십을 맺었습니다.
UW 팀이 개발 한 mRNA 캡을 사용한 초기 임상 시험은 2 년 후 시작되었습니다. 2013 년 BioNTech는 프랑스 Sanofi S.A.를 비롯한 가장 중요한 제약 회사에 안정적인 mRNA 기술을 라이선스했습니다. 및 Genetech Inc.
2017 년 7 월, BioNTech는 Jemielity와 그의 팀이 개발 한 캡을 사용하여 개인화 된 mRNA 기반 항암 백신에 대한 최초의 인간 실험의 유망한 결과를 발표했습니다.
퇴행성 흑색 종 재발을 보인 13 명의 연구 참가자 중 8 명은 연구 23 개월 동안 암세포가 없었습니다.
대조적으로, 새로운 종양을 개발 한 다른 다섯 명 중 한 명은 종양의 수축을 보였습니다.
다른 유형의 암 치료에도 적용 할 수있는 연구용 백신은 환자 종양의 DNA 염기 서열 분석과 정상 조직의 DNA 염기 서열 분석을 기반으로합니다.
돌연변이가 확인되면 인위적으로 변형 된 mRNA를 환자의 몸에 주입하여 면역 체계가 암세포를 감지하고 파괴 할 수 있도록합니다.
BionTech는이 기술을 Tecentriq이라는 항암제와 함께 테스트 할 계획입니다.
연구팀
이미 1980 년대에 바르샤바 대학 직원들은 mRNA 안정화를 다루는 동료들보다 훨씬 앞서 있었는데, 이는 생명을 구하는 치료에 잠재적으로 사용될 수있는 구조적 요소로 간주되기 훨씬 전부터였습니다.
경험 많은 팀원 인 Edward Darżynkiewicz는 1970 년 석사 학위를 취득하고 1976 년 바르샤바 대학에서 유기 화학 박사 학위 논문을 옹호했으며 2009 년에는 바르샤바 대학에서 물리학 전임 교수로 근무했습니다.
그는 바르샤바 대학교 물리학과의 유전자 발현 연구 소장과 바르샤바 대학교 신기술 센터의 분자 생물학 및 생물 물리학 학제 간 연구소의 책임자입니다.
2015 년에 그는 메달을 수상했습니다. Leon Marchlewski는 생화학 및 생물 물리학 분야에서 놀라운 성과를 거두었습니다. 그는 208 개의 과학 간행물, 3 개의 유럽 특허 및 1 개의 미국 특허의 공동 저자입니다.
Jacek Jemielity는 또한 2013 년부터 바르샤바 대학의 신기술 센터에서 유기 화학 교수로 일하고 있으며 현재 그곳에서 유기 화학 실험실의 책임자로 근무하고 있습니다.
그는 3 개의 유럽 특허와 거의 100 개의 과학 출판물의 저자입니다. 그의 과학적 업적으로 그는 바르샤바 대학 총장상과 바르샤바 대학 물리 학부 상을 받았습니다.
Joanna Kowalska는 2011 년부터 바르샤바 대학교 생물 물리학과 물리 학부 조교수로 재직했습니다. 현재 그는 프로젝트 관리자이기도합니다.
Ms Joanna는 50 개 이상의 과학 저작물과 3 개의 유럽 특허를 저술 한 저자입니다. 그녀는 바르샤바 대학 총장의 2 학년 상, 바르샤바 대학 물리 학부 상 및 교수 상을 받았습니다. Pieńkowski.
2018 년에 Jemielity, Kowalska, Darżynkiewicz 및 그들의 팀은 "연구 및 개발"부문에서 폴란드 대통령의 경제상을받은 발명품으로 영예를 얻었습니다.
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