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R&D(연구개발) 정보

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B형 간염바이러스 생애 재현한 세포배양 플랫폼 개발

B형 간염바이러스 생애 재현한 세포배양 플랫폼 개발 : 작성자, 작성일, 조회수, 출처,원문, 첨부파일 정보 제공
작성자 관리자
작성일 2019-05-15 조회수 2,607
국가정보 아시아>대한민국
출처 한국연구재단
원문 https://www.nrf.re.kr/cms/board/general/view?nts_no=117892&menu_no=95&nts_no=&search_type=&search_keyword=&page=
첨부파일

B형 간염바이러스 생애 재현한 세포배양 플랫폼 개발

- B형 간염 환자의 개인 맞춤형 치료법 후속연구 기대 -

 

 

□ B형 간염바이러스가 환자에게 감염되고 약물에 의해 감소되는 전 과정이 관찰 가능해졌다. 마크 윈디쉬 박사(한국파스퇴르연구소) 연구팀이 간에서 B형 간염바이러스 생활사 전주기를 재현한 세포배양 플랫폼을 개발했다고 한국연구재단(이사장 노정혜)은 밝혔다.

 

□ 전 세계적으로 3억 명 이상이 B형 간염바이러스(HBV)에 감염되어, 만성 간염, 간경화, 간암 등 심각한 간 질환으로 고통 받고 있다. 매년 80만 명 이상의 환자가 사망에 이르지만, 아직까지 B형 간염은 완치가 불가능한 미 충족 의료수요이다.
   ※ 국내의 경우 200만 명 이상이 B형 간염바이러스에 감염되어 있다.


 ㅇ B형 간염을 완치할 새로운 작용기전의 치료제 개발을 위해, 실제 환자의 간에서 발생되는 바이러스의 생활사 전주기에 대한 포괄적인 이해와 연구가 필요하다. 하지만 기존 연구에서는 바이러스 생활사의 일부분만 관찰할 수 있었다.

 

□ 연구팀이 개발한 세포배양 플랫폼에서는 B형 간염바이러스가 진입, 유전체(게놈) 복제, 방출, 확산되기까지 8주 이상 관찰할 수 있다. 기존 기술에서 극히 제한적이던 연구 범위(1~3주)가 대폭 확대됐다.


 ㅇ 특히 환자에게 직접 유래된 바이러스를 배양하여, 환자의 몸속에서 실제로 일어나는 특성들을 재현할 수 있다. 항바이러스제를 투여했을 때 바이러스의 활성 감소도 검증할 수 있다. 소량의 혈액 시료를 가지고 복잡한 정제과정 없이 손쉽게 연구할 수 있다.

 

□ 마크 윈디쉬 박사는 “그동안 B형 간염바이러스 연구에 제한적이었던, 생활사 탐색이 전주기적으로 가능한 세포배양 플랫폼을 개발했으며, 새로운 작용기전의 만성 B형 간염 치료제 개발에 이용될 가능성이 매우 높다”라고 연구의 의의를 설명했다.


 ㅇ 또한, “향후 이 플랫폼을 이용하여 만성 B형 간염 환자의 개인 맞춤형 치료 시스템 적용을 위한 연구를 진행할 계획이다”라고 후속연구 계획을 밝혔다.

 

□ 이 연구성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행되었다. 국제적으로 저명한 유럽 간학회지 ‘저널 오브 헤파톨로지(Journal Of Hepatology)’에 5월 9일 게재되었다.

 

상세내용

 

 < 논문명, 저자정보 >


논문명
Efficient long-term amplification of clinical hepatitis B virus isolates after infection of slow proliferating HepG2-NTCP cells


저  자
마크윈디쉬 박사 (교신저자/한국파스퇴르연구소), 알렉산더 코에닉 박사 (제1저자/한국파스퇴르연구소), 양재원 (제1저자/한국파스퇴르연구소) 외 16명


< 연구의 주요내용 >


1. 연구의 필요성


 ○ 전 세계적으로 3억 명이 B형 간염바이러스에 감염되어 있으며, 바이러스로 인한 만성 간염, 간경화, 간암 등의 심각한 간 질환으로 인해 매년 80만 명 이상의 환자가 사망한다. 


 ○ 만성 B형 간염은 완치가 불가능한 미 충족 의료수요이다. 따라서 새로운 작용기전의 치료제 개발을 위해 실제 B형 간염 환자의 간에서의 HBV 생활사에 대한 포괄적인 이해와 연구가 필요한 상황이다.


 ○ 하지만, 기존 실험실 세포배양 모델들은 바이러스 생활사의 일부분만 관찰할 수 있으며, 그 연구 범위가 극히 제한적이었다.


 ○ 이러한 세포배양 모델의 결여로 인해 수십 년 동안 새로운 치료제 개발 및 바이러스 전생활사 연구에 어려움이 있었다. 따라서 바이러스 생활사를 완벽히 재현할 수 있는 새로운 세포 배양기술 연구개발이 절실히 요구되고 있다. HBV 완치를 위한 글로벌 기초 연구자, 임상가, 제약회사 중심의 국제 연합체인 ICE-HBV에서도 관련 프로젝트가 진행되고 있다.


2. 연구내용


 ○ 연구팀은 만성 B형 간염 환자의 혈액샘플을 이용 실제로 간에서 일어나는 특성들을 정확하게 재현할 수 있는 B형 간염바이러스 세포배양 플랫폼 (HepG2-NTCPsec+)을 최초로 개발하였다.


 ○ 환자유래 B형 간염바이러스의 진입-게놈 복제*-방출-확산 모든 생활사 단계를 탐색할 수 있는 세포배양 플랫폼을 확립하였다.
     * 게놈 복제 : 에피좀(염색체와 독립적으로 증식하는 플라스미드) 형성, B형 간염바이러스가 간세포의 핵에 cccDNA를 만들어 만성적인 감염 유도.


 ○ 소량의 B형 간염 환자의 혈액샘플을 사용한 바이러스 세포 감염 및 항바이러스 활성 검증이 가능함을 확인하였다.


 ○ 초저온 전자 현미경(Cryogenic electron micros) 분석법 이용하여 완벽한 외형(HBV Dane particle)을 지닌 다량의 감염성 바이러스의 분비를 확인하였다.


 ○ 초기 세포내 바이러스 감염률 10%에서 8주 후 70%까지 바이러스가 확산됨을 HBV 에피좀, HBsAg*, HBeAg*, HBcAg*레벨에서 다양하게 검증하였다. 또한 HBV 중화항체 처리 시 바이러스 확산이 억제되며, 중단 시 바이러스 확산이 재활성화 됨을 관찰하였다. 
 * HBsAg : B형 간염 표면 항원 (외피단백질) * HBeAg : B형 간염 e단백질 항원 (e단백질)* HBcAg : B형 간염 항원 (코어단백질)

 

3. 연구성과/기대효과


 ○ 기초 연구 분야 : 기존 세포 배양 모델에서 제한되었던 감염성 바이러스의 생산 및 방출 그리고 확산 생활사 전주기의 작용기전에 대한 심도 있는 연구가 가능해졌으며, 이를 통하여 새로운 작용기전의 HBV 치료제 개발을 기대할 수 있다.


 ○ 임상학적 연구 분야 : 소량의 만성 B형 간염 환자 혈액을 이용하여 바이러스의 감염성, 안정성, 복제효율 등을 평가하여 위험성에 대하여 예측할 수 있다.  또한, B형 간염 환자의 항바이러스 치료 중 약물 내성 발생 시 환자혈액을 이용하여 대체 치료법에 대한 민감도 검증이 가능할 것으로 기대된다.