바이오주 공부하려고 '바이오 사이언스의 이해'를 빌렸음.
1회독 후 타이핑 쳐봄.
뭔가 써야 머리에 남을 것 같아서....
아직 체계적으로 이해한게 아니라 쓰다 보니 지쳐서 무슨 말인지도 모르겟음..순서도 두서 없음.
이게 시작이니깐..다음엔 제대로 정리해야지!!
케미컬 의약품 : 인공으로 만들어낸 화학 약품 /비정상 세포 공격하면서 정상세포도 함게 공격 / 저분자 화합물이라 크기가 매우 작다 > 특허 기간 만료로 복제하면 제네릭
바이오 의약품 : 살아있는 생명체의 유전자나 단백질, 세포로 원료로 만든 치료제 / dna분석, 단백질 및 세포사이의 역학 관계 해명을 다루는 분자생물학의 발전으로 바이오 의약품이 탄생 / 부작용은 적으나 크기가 크고, 구조도 복잡 / 원료가 되는 단백질을 만들어 낼 수 있는 유전자 조작 세포가 필요한데, 이렇게 증식할 수 있는 세포를 세포주라고 부름, 세포주를 배양해서 증식하면 항체 의약품의 원료가 되는 단백질이 생산된다.
바이오 의약품의 제네릭이 바이오 시밀러
바이오 1세대 : 재조합 단백질 방식, 인슐린이나 성장호르몬 치료제
바이오 2세대 : 항체 의약품 (항암제)
바이오 3세대 : 세포치료제, 유전자 체료제
면역항암제
면역세포 치료제 또는 면역관문억제제를 총칭
면역세포는 비정상적인 부분을 정상적으로 돌려놓는 일을 하나, 오판에 따른 잘못된 대응으로 면역을 과하게 하면 자가면역질환으로 이어짐.(정상세포를 암세포처럼 제거해야 하는 대상으로 봄)
ex) 류마티스 관절염 : 관절을 감싸는 부드러운 막을 제거대상으로 보고 공격
암세포는 면역세포를 속이기 위해 변장하는데 이를 종양 미세 환경이라고 부름.
암세포 주위에 면역억제세포가 있는데 이들은 면역팀의 활동을 저해하는 면역억제물질을 암세포 주위에 뿌린다. 주로 고형암에서 이런 현상이 발견되며 암치료를 어렵게 만듦.
1) NK세포치료제
NK세포 : 선천 세포로 비정상적인 세포와 정상세포를 알아서 구분해 공격함 (가장 똑똑). 외부의 바이러스나 세균이 들어왓을 때 가장 먼저 움직임
세포는 MHC단백질 위에 펩타이드 조각을 전시해 지문처럼 활용. 암세포는 신분을 속이기 위해 MHC Class 1단백질을 적게 만듦
nk세포 수용체는(kir)는 mhc class 1을 만나면 활동이 억제, 암세포는 mhc를 적게 만드니 바로 공격
nk세포는 암이 진행되는 모든 단계에서 활동 . 암세포를 만나면 다른 사이토카인을 분비해 다른 돌려들에게 알림
문제는 nk세포 배양이다. 환자 혈액을 추출해 암세포를 먹이로 줘야 한다.
2) T세포 : 정확하게 항원제거(후천적) / 수지상세포(정보감지역할 - 암백신역할 가능)로부터 항원 정보를 받아 저장한 후, 혈액을 타고 돌아다니다가 저장했던 정보값과 일치하는 항원을 만나면 다른 면역세포들을 불러모아 제거한다.
aids의 경우, t세포(정확히는 보조 t세포)가 줄어들기 때문이다. 결국 t세포 추출 후, 암정보 입력, 환자 몸에 넣으면 되지 않겠는가?
· car - t : t세포 수용체는 mhc 지문이 일치할때 작동하지만, 카티는 특정 암세포의 항원을 바로 인식할 수 있도록 원하는 항원 수용체를 갖다 붙인다.
· 코티닌 어뎁터 car-t는 항원 한개만 공격하지 않고 (암은 계속 변이하기에) 암항원을 타깃는 어댑터의 종류를 바꿔가면서 암세포를 잡을 수 있다.
3) 면역관문(immune checkpoint) 억제제 : 면역체계가 억제되는 것을 막거나 더 활성화시켜주는 역할
면역관문은 면역팀의 행동을 견제해주는 단백질, 잘못된 신호로 정상세포를 공격하지 못하게 조절, t페포의 활성과 억제를 끊임없이 조절하는 스위치 같은 역할
암세포는 이런 면역관문을 속인다. 고로 면역관문 억제제는 암세포가 속이는 지능적 대응을 무력화하기 위한 것, 암세포가 흘리는 거짓정보를 차단 , 치료제가 아닌 신호전달을 고쳐주는거라 다양한 암에 적용 가능
흑색종 치료제 키트루다가 대표적
면역관문 과정
항원 방출 > 항원 제시 > 인지 및 활성 > 침투 및 공격 > 암세포 인지 및 사멸
2~4단계에서 암세포가 면역관문을 괴롭힘. 한단계만 성공해도 면역팀이 암세포를 지나침
치료제 >
t세포의 활성을 억제하는 ctla4에만 반응하는 단일 클론 항체
pd-1(정상세포에 있는 단백질인데, 암이 자기 표면에 만듦. 그럼 정상인줄 알고 t세포가 억제됨)을 억제하는 약
3) B세포 : 항체생성, 항체를 대량상산하기 위해 골수종세포(종양화되는 병, 갯수가 증식)와 결합
바이오의약품 50%가 단백질인데, 약효기간 짧고, 표적항원수도 적고, 반응성(해당질병에 반응정도)가 낮음
이를 극복하기 위해 약효지속성 플랫폼, 이중항체, ADC기술이 개발
1) 약효지속성 플랫폼
약효가 짧은 이유는 쉽게 흡수되어 분해되기 때문. 그래서 여러번 투여 또는 처음부터 많이 주입하는 방법 채택
한미약품 랩스커버리는 이점에 착안 : 폴리에틸렌글라이콜이라는 고분자 물질을 감싸는 방식으로 단백질 의약품 · 펩타이드 의약품에 붙이는 것, 의약품 자체 크기를 키워 신장에 도착했을 대 걸러지지 않도록 하는 것.
단, 약효를 밭으려면 세포막 수용체에 해당 의약품이 결합해야 하는데 막을 싸고 있어 수용체와 결합하는게 힘들어지는 것임.
그래서 한미약품은 약품 전체를 뒤엎는 대신, 고분자물질을 약품과 끈(링커)로 연결하는 법을 채택함
또한 고분자물질에 재활용 기능이 탑재된 IGg 단백질을 이용, 고문자물질 원료인 Igg는 면역글로불린으로 불리는 항체 작용 단백질인데 세포속으로 흡수되면 혈관에 빠져나오는 특징이 있음.igG FC라는 부분과 FCRC수용체가 결합 후 분해되기전 세포 표면으로 이동해 다시 분리됨. 이때 수용체와 결합하지 않은 애는 분해됨. 그래서 의약품이 혈과 상피세포안에서 분해되기 전에 다시 나와서 분리되었다가 혈관으로 돌아와 약효과 지속되게 된다.
2) 이중항체
항체 한개로 두가지 타깃 단백질을 잡는 기술
암은 정상세포가 비정상적인 변이를 일으키는 현상 / 비정상적으로 변이한 세포가 갑작스럽게 증가하는 현상/ 이때 정상세포가 사용할 영양분과 산소를 빼앗아감
ABL 바이오 이중항체 기술 : 암세포가 증식하기 위해 필요한 신생 혈관 *VEGF(혈관내피성장인자) 억제가 목표
*참고는 항체는 특정항원에 결합해 질환과 관련된 신호전달을 막는다
3)ADC (바이오+케미컬)
항체-약물결합체 기술
항체를 만든다 > 항체에 의약품을 붙인다 > 항체가 의약품이 작동해야 하는 암세포를 찾아간다 > 해당 암세포 표면까지 케미컬 의약품을 데리고 간 항체는 암세포 안으로침투한다 > 항체는 암세포안에서 분해 > 항체에 붙어있던 케미컬 의약품이 분리되면서 암세포를 공격한다
결국 항체가 안내하고 약물이 암세포를 제거 / 케미컬 의약품이 항체에 붙어있기에 정상세포를 공격하지 않는다
단점은 항체와 약물을 결합하는 거, 약물이 분리되는 것, 항체에 약물이 붙었을 때 변이가 될수 있다는 것 (분자가 같아도 구성이나 배열이 달라질수 있음.이성질체)
이를 항체와 약물을 링커로 붙여서 해결 (레고켐바이언스), 항체와 약물이 결합하는 부위를 정확하게 결정하면 변이도 막을 수 있고, 약물체를 더 붙힐 수 있음
· 질병의 원인 : 외부에서 침투한 바이러스 또는 암처럼 우리 몸 안에서 이상이 생기는 것
천연 물질 암치료제
항암 바이러스 : 암을 공격하는 바이러스, 바이러서는 증식을 위해 숙주로 이용할 세표가 필요한다. 증식과정에서 숙주 세포인 암세포는 죽고, 바이러스는 새로운 숙주를 찾아 이동한다. 항암바이러스에 감염된 암세포는 죽는데 이과정이 흡사 폭발과 같다. 이때 항원들이 함게 터져나오면서 항원정보를 바탕으로 면역체계가 2차공격을한다
<유전자>
DNA : 우리 몸에 필요한 여러 단백질을 합성할 수 있는 소스 프로그램. 원본유지를 위해 세포는 복사본 mRNA를 쓴다.
인비보 : 환자에게 직접 유전물질을 투여하는 방법
엑스비보 : 환자의 몸 밖에서 유전자가 조작된 세포를 대량 넣는 방법
유전자 치료 핵심은 유전자를 건드려 비정상적인 단백질을 줄이거나 부족한 단백질을 발현
유전자 가위 기술 : 유전자의 특정 부위를 잘라내거나 새로운 유전자를 넣는 기술술
바이러스 세균에 침입 > 자신의 유전체를 세균안에 삽입> 세균 자원을 이용해 증식 > 적당한 시기가 되면 세균을 죽이고 복제에 이용할 다른숙주로 이동
EX) AIDS 에이즈 HIV 바이라스 수용체 CCR5를 가위로 잘라내면 치료.
<당뇨병>
인슐린을 분비파는 췌장 내 베타세포가 파괴되어 인슐린이 부족하거나 제대로 기능못하는 병.
줄기세포치료제 : 세포는 저마다의 생존주기가 있다 . 단 다 사라지면 안되니깐 부족한 세포를 보충해주는 시스템이 필요하다. 이동과 재생의특징을 가진 줄기세포가그 역할을 한다. 신체의 모든 부위로 분화될 수 잇음.
진단
DNA 긴끈 주변에 화학 작용기와 단백질 덩어리가 붙어 있는데, 이게 작동에 영향을 준다. 유전학이 DNA염기서열을 다룬다면 후성유전학은 붙어있는 물질을 다룬다. DNA 염기조합중 메틸기라는 화학 작용기가 많이붙거나 덜붙은 방식으로, 스위치처럼 조절하는데 이를 DNA메틸화라고 부른다.
메틸기가 붙어있으면 해당 부위의 유전자가 발현되지 않는다.
동반진단 : 비싼 항암제의 처방과정에서 치료효과와 부작용을 확인하는 기술
예를 들어, HER2 유전자 변이를 가진 유방암 환자에게만 효과적인 약물인 Herceptin(트라스투주맙)의 경우, 동반진단을 통해 HER2 상태를 확인한 후에만 처방이 이루어짐. 불필요한 치료를 피하고, 환자에게 최적의 치료를 제공하는 데 필수적
바이오마커는 생물체 내에서 특정한 생리적 또는 병리적 상태를 나타내는 지표
<뇌질환>
알츠하이머:
우리몸에 있는 세포막에는 APP단백질이 있는데, APP는 알파, 베타 , 감마 절단효소에 의해 잘려나간다. 알파, 감마 로 절단되면 뇌척수액이나 혈액에 녹는 단백질이 되어 특별한 문제가 되지 않지만, 베타,감마가 작동하면 베티아밀로이드가 생기고 이것은 뭉친다. 뭉치면 독성이 되어 망가뜨린다. 기억력이 떨어진다.
이 베티아밀로이드를 저해하거나 신경교세포를 이용
신경교세포는 신경세포가 원활하게 작동할 수 있도록 돕는 역할을 하며, 면역세포로도 기능한다
베타아밀로이드 출현 > 신경교세포가 면역기능 작동 > 과정중 신경세포 손상 > 죽은 신경세포를 비정상이라고 인식한 신경교세포가 또 면역기능을 가동해 염증 발생 > 악순환 > 알츠하이머병이 됨.
또는 베티아밀로이드가 덩어리지면서 신경세포를 공격 > 신경철로를 고정시키는 타우역할을 하는 침목이 붕괴되면 신경세포가 엉킴
파킨슨 :
퇴행성 뇌질환, 손을 떨며 몸을 제대로 가누지못함. 뇌에서 분비되는 도파민의 부족으로 나타나는 증상, 검은색의 멜라닌이 많이 있는 곳이라 흑질이라 부르는데 이곳 신경세포들이 손상을 입으면 도파민의 분비가 줄어들고 파킨슨병이 생김
뇌신경세포는 다른 세포와 달리 한번 만들어지면 끝. 고로 잘 보호해야 하는데, 이를 위해 혈관 - 뇌장벽 (BBB)라는 막이 뇌를 보호. 치료제는 BBB를 도파민이 통과할 수 없어 더 작은 L-DOPA를 만들어 통과시킴
뇌졸증 :
뇌로 가는 혈관이 막히거나 뇌 속의 혈관에 출혈이 일어나 마비 혹은 의식을 잃는 상태
혈관이 막혀 산소와 당이 공급되지 않으면 신경세포 칼슘 농도가 높아짐 . 이때 글루타메이트 방출, 글루타메이트는 옆에 잇는 신경세포를 자극하는데 거기에 NMDA수용체가 있어 활성이 높아진 신경세포는 칼슘을 유입한다. 결국 칼슘농도가 높아져 신경세포가 죽는다.
