KAIST는 생명과학과 허원도 석좌교수 연구팀이 빛과 화학 자극으로 원하는 시점과 위치에서만 작동하는 ‘스마트 항체’ 플랫폼을 개발했다고 밝혔다.

기존 CAR-T 세포치료는 면역세포가 암세포를 인식하면 즉시 공격을 시작해 정상 조직까지 손상시킬 수 있다는 한계가 있었다. 연구팀은 외부 자극이 있을 때만 항원을 인식하는 ‘엑스트라바디(Extrabody)’ 플랫폼을 개발해 이러한 문제 해결 가능성을 제시했다.

엑스트라바디는 항체를 두 조각으로 분리한 뒤 빛이나 특정 화학물질이 존재할 때만 다시 결합하도록 설계됐다. 연구팀은 빛 반응형과 화학물질 반응형 시스템을 구축하고 암세포에서 많이 발현되는 상피세포 성장인자 수용체(EGFR)와 인간 상피세포 성장인자 수용체2(HER2)에도 적용 가능함을 확인했다.

실험 결과 외부 자극이 있을 때만 항체가 활성화됐으며, 세포 간 접촉과 항원 전달도 선택적으로 유도됐다. 연구팀은 이를 합성수용체(synNotch)와 CAR 시스템에 적용해 빛과 항원이 동시에 존재할 때만 면역세포가 활성화되는 ‘이중 잠금장치’ 구조를 구현했다.

실제 T세포 실험에서는 빛 자극이 주어졌을 때만 암세포를 선택적으로 공격하는 현상이 확인됐다. 연구팀은 이번 기술이 기존 CAR-T 치료의 비의도적 면역반응과 부작용을 줄이고, 차세대 정밀 면역치료와 세포치료의 안전성을 높이는 기반 기술이 될 것으로 기대하고 있다.

허원도 석좌교수는 “세포 표적 인식을 원하는 시점과 위치에서 제어할 수 있는 새로운 플랫폼 기술”이라며 “향후 차세대 면역치료와 세포 기반 치료 기술의 정밀도와 안전성을 높이는 핵심 기술로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구에는 KAIST 생명과학과 권유리 박사와 유다슬 박사가 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 국제학술지 ‘셀 케미컬 바이올로지(Cell Chemical Biology)’에 게재됐다.