유전적으로 면역회로를 합성하여 면역세포의 활성을 높이거나 면역물질 생성을 조절하는 기술

기존 면역세포 치료의 효능을 극대화하고, 사이토카인 방출 증후군과 같은 부작용에 대한 한계를 극복하여 감염병, 암 및 다양한 질환 치료제 개발에 활용

향후 5년 : 암, 감염병 등 질환 타겟팅 면역세포 및 사이토카인 엔지니어링 기술 개발환자별 최적화된 고효율 항암 면역세포치료제 개발

향후 10년 : 해당 기술의 고도화 및 상용화다양한 암, 감염병, 자가면역질환, 퇴행성 질환 등 각종 질환에 적용

1) 치료용 면역세포 엔지니어링 - 면역세포 정밀 타겟팅 기술 : 많은 암환자에서 공유되는 neoantigen 발굴, CAR 라이브러리 고속대량스크리닝(HTS), 고 친화성 합성 T 세포 수용체, 이중항원 기반 면역세포 정밀 타겟팅 등으로 면역세포치료 효능 증진 - 치료용 면역세포 원격 제어 기술 : 저분자물질 또는 광유전학 기반 면역세포 활성 스위치 on/off 기술로 치료용 면역세포 활성을 제어하여 안전성을 확보 - 면역세포에 의한 암 미세환경 리모델링 : CAR 구조 내 유전적 변형을 통해 사이토카인이나 면역관문억제제 등을 분비함으로써 암 미세환경 조절 2) 치료용 사이토카인 엔지니어링 - 사이토카인 수용체에 대한 친화성 및 특이성 제어 기술 : 특정 면역세포만 활성 또는 비활성 할 수 있는 합성 사이토카인 - 사이토카인 융합 기술 : 인체 내 반감기, 암 타겟팅, 치료 효능을 증가시키기 위하여 나노소재, 펩타이드, 항체, 다른 종류의 사이토카인과 융합된 사이토카인 - orthogonal 사이토카인/수용체 : 인간 면역세포에는 영향을 주지 않고 특정 합성 수용체를 지니고 있는 치료용 면역세포만 활성을 갖는 합성 사이토카인

기존 면역세포치료제의 고형암에 대한 낮은 치료 효능과 부작용에 대한 한계점을 보완하기 위한 암종/환자별 맞춤형의 고효율 융복합 면역세포치료 기술 개발 요구

백신과 치료제가 개발에 시간이 소요되는 감염병에 대해서 체내 면역시스템을 조절하는 면역치료법을 주목 - 암에 대한 면역치료기술은 그간 많은 연구가 추진되었으나, 감염병에 대한 면역치료 접근방법 연구는 많이 시도되지 않은 상황 암에 대한 면역치료기술 및 치료제는 CAR-T 치료제 승인을 계기로 그 가능성을 주목 - 현재 3종의 CAR-T 치료제(Kymriah, Yescarta, Tecartus)가 미국 FDA에서 시판 허가 Altbioscience사는 면역치료의 효율성을 높이기 위하여 IL-15 superagonist (ALT-803)을 개발하여 다양한 종류의 암에 대한 임상 시험을 수행 중 Synthekine사는 IL-2 partial agonist, orthogonal cytokine/receptor 시스템을 개발하여 면역치료제 개발을 수행 중

최근 면역조절 및 면역치료 관점에서 코로나19 등 감염병에 대한 연구개발 추진 중 - 코로나19와 같은 RNA 바이러스 침입 시 면역체계의 중요 조절 역할을 수행하는 ‘MARCH5’ 단백질 기능을 규명한 연구결과 발표(2020.3) - 국내 바이오제약 기업인 쎌마테라퓨틱스와 제넥신는 면역물질 중 하나인 인터페론을 타깃해 코로나 치료제를 개발 중 국내에서도 여러 기업들이 CAR-T 치료제와 관련된 기술개발을 진행하고 있으나 아직 초기 단계의 파이프라인이 대부분 - 한국얀센은 CAR-T 치료제인 JNJ-68284528 국내 3상 임상시험을 승인 받음(2020.8) - GC녹십자랩셀은 혈액암과 다양한 고형암에서 CAR-T/NK 치료제 연구를 전임상 단계에서 수행

글로벌 세포치료제 시장은 2015년 40억 달러에서 연평균 20.1%로 성장하여 2020년 100억달러로 확대될 전망글로벌 CAR-T 치료제 시장은 2017년 7,200만 달러 규모를 형성하였고, 향후 11년간 연평균 성장률 53.9%로 급격히 성장하여 2028년에는 83억 달러 규모로 확대될 전망 * 출처 : 생명공학정책연구센터, 글로벌 CAR-T치료제 시장현항 및 전망 (2017)

코로나19와 같은 팬데믹 감염병과 현대 의학으로 치료가 어렵고 재발율이 높은 난치성 암에 대한 미충족 의료수요를 해결함으로써 사회적 비용을 절감하고 전체적인 삶의 질 향상에 기여

합성면역기술은 면역학의 기초 핵심 지식 축적 외에 합성생물학, 유전자 편집, 컴퓨터를 이용한 합리적 단백질 디자인 등 다양한 혁신 기술의 활용 및 관련 기술의 고도화가 필요해당 기술은 국내에서는 아직 연구개발 단계에 있으며, 상용화를 위한 보다 적극적인 지원 및 관련 규제 정보 제공이 필요

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