단일클론항체. Monoclonal Antibody
서양의학의 질병치료제은 크게 다음처럼 나눌 수 있을껍니다.
- Antibiotic (항생제)
- Antitumor (항암제)
- 그외 약품들...
(주로 자신의 몸상태를 바꾸는 물질들..)
항암제는 암세포만을 특별히 죽이고자 사용하는 물질인데... 어짜피 암세포나 정상세포나 비슷하기때문에 항암제란 성분은 정상세포에도 영향을 미치게 된다. 주로 세포분열과 관계된 단백질을 불활성화시키는 물질들이 사용된다.
약으로 사용되는 성분은 특정단백질 불활성이 그 목표다. 소위 저해제(Inhibitor)라는 물질인데... 신기하게도 이런 저해제들은 특정 식물종에서 많이 발견된다. 식물역시 진화하면서 자신을 위협하는 세균류로 부터 자신을 보호하기 위해 그 오랜 옛날부터 만들어낸 물질들이다. 이 물질들은 약초->한약->한의학 적으로도 의미가 있고, 한약의 그 수많은 성분들중 특정단백질 불활성을 하는 성분들이 많이 있을것으로 알려져있으며, 화학성분(천연물)은 워낙 다양하기 때문에 아직 대부분 모르는 실정이다. (서양의학적으로..) 실제 신약개발과정에서 유효성분을 식물에서 찾는 경우가 많다.
이러한 물질들 이외에도 항체가 사용되기도 한다. 항체는 특정 항원(병원성단백질)에 결합하여 불활성화시키는 물질이기때문에 단백질불활성이란 목표는 동일하다. 보통 생각하는 예방주사는 항원을 주사받는것이고, 항체를 직접 사용하여 치료에 활용하기도 한다.
이 항체를 만드는 가장 쉬운방법은 쥐나 토끼한테 그 병원성단백질을 주사하여, 이녀석이 항체가 생길때까지 기다린다음... 혈액에서 혈장을 뽑아내어 사용하면 된다. (이것을 Monoclonal Antibody 와 반대개념으로 Polyclonal Antibody라고 한다.) 그러나, 안그래도 온갖물질들이 포함되어있을 혈장이니, 바람직하지 않는 물질이 있을 수 있고, 여기에 항체는 매우 적은 양만이 있을 것이라는 일이다. 주위에 병으로 쓰러져가는 사람들을 보자면, 이것좀 많이 대량으로, 그리고 부작용없이 생산해내어야 약으로 의미가 있을텐데.. 하여, 나온것이 단일클론항체다.
먼저, 클론의 의미를 잘 알아야 하는데, 말그대로 복제다. 같은것이 여러벌있다는 뜻으로, 한마리의 대장균에서 시작되어 만들어진 콜로니(군집)은 클론이다. 똑같은 넘들이 왕창모여있으므로... 개념을 넓혀서..
특정 유전자를 갖고 있는데, 이것이랑 똑같은넘 왕창 모을라면 클론을 만드는거고, 이를 클로닝이라고 한다. 실제 이 방법은 대장균 한마리에 특정 유전자를 삽입하고 대장균 왕창 키워내면, 복제하는거고, 이것이 클론이다.
특정 유전자를 갖고 있는데, 이것이랑 똑같은넘 왕창 모을라면 클론을 만드는거고, 이를 클로닝이라고 한다. 실제 이 방법은 대장균 한마리에 특정 유전자를 삽입하고 대장균 왕창 키워내면, 복제하는거고, 이것이 클론이다.
단일클론항체란 해당항체를 만드는 세포만을 따로 분리해낸 후, 동물세포배양이라는 방법을 통해서 해당 세포만을 대랑으로 복제하여 이로부터 항체만을 모아내는 것이다. 동물세포배양이라는 방법은 대량생산이 가능하며, 순수하게 항체만을 얻을 수 있기에 부작용적은 효과를 누릴 수 있고, 공학적배경이 접목되는 분야이다. 여기서 왜 항체생산유전자를 대장균에 옮겨서 하지 않냐는 질문을 받을 수 있는데, 이는 항체라는 것이 특정 떨어진 유전자에 의해 독립적으로 만들어지는 단백질이 아니기 때문이다. 이것은 절대로 대장균이 생산해낼 수 없으며 (아직까진..) 역시 혈액을 만들줄 아는 동물세포이어야만 한다.
이러한 단일클론항체는 항생제, 항암제에 사용될 수 있고, 특정한 항체만이 있다는 이유로 특정한 질병을 진단할 수 있는 진단시약으로도 활용된다.
서양의학에서의 질병치료제는 크게 두가지로 나눌 수 있습니다.
굳이 쓰자면 약리학책 목차를 참고하시면 되겠죠. 수십가지 나옵니다.
- 알고 쓰는 것
- 모르고 쓰는 것
굳이 쓰자면 약리학책 목차를 참고하시면 되겠죠. 수십가지 나옵니다. 단일클론항체를 고등학교 과정에서 배운다니... 역시 우리나라는 세계 제일의 생물학 교육 수준. 그런데 왜 노벨상은 못 타는 걸까? 단일클론항체를 다음과 같은 비유로 설명할 수 있을 것 같습니다.
옆반에서 덩치 큰 놈(항원)이 싸우러 왔습니다. 혼자서는 도저히 이길 수 없어서 몇사람이 역할을 나눠서, 한사람은 다리를 잡고, 한사람은 목을 잡고, 한사람은 허리를 잡고... 등등. 이렇게 싸우기로 했습니다. 이러면 이건 polyclonal antibody의 작용입니다.
다른 식으로 이렇게도 할 수 있을 겁니다. 여기 저기 때릴 것 없이 미리 정해 놓고 모두 한군데만 집중적으로 때리는 겁니다. 계속 맞은 데만 맞으면 나중에 그놈도 뻗어버리고 말겠지요. 이러면 단일클론항체(monoclonal antibody)의 작용으로 볼 수 있을 겁니다.
항원은 여러개의 항원결정기를 가지고 있는데, (다리, 목, 허리...) 단일클론항체는 단 하나의 항원결정기에만 대응하는 항체를 말한다는 것이 바로 이 뜻입니다. 항원이 워낙 작은 놈이라 항원결정기가 한 곳 밖에 없으면 (때릴 때가 한곳밖에 없어!) 전부 단일클론항체가 작용하겠지요.
위에 단일클론항체 만드는 방법을 이해하기 위해서는 면역계의 B림프구는 죽으나 사나 한세포는 동일한 하나의 항체만을 만들어 낸다는 사전지식이 있어야 이해가 될 겁니다. 만약 한세포가 상황에 따라서 이것도 만들고 저것도 만들면 단일클론항체라는 것이 전혀 의미가 없겠죠. 핵심!
핵심!