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Researchers develop method that can find treatment for multidrug-resistant TB
SEOUL, Nov. 1 (Yonhap) -- South Korean researchers have developed a new process that can lead to better treatment of multidrug-resistant tuberculosis (TB), the country's public health agency said Friday.
The headway made by a team led by Kim Jeong-hyun has been successful in creating large numbers of macrophages from pluripotent stem cells, the Korea Centers for Disease Control and Prevention (KCDC) said.
Macrophages are white blood cells that make up a person's immune system, while pluripotent cells have the potential to become any part of the body.
It has been known for some time that multidrug-resistant tuberculosis can get inside macrophages, prevent them from functioning properly and actually use macrophages to move around the body and grow without being attacked.
Virulent strains of TB are highly contagious and pose health risks to people around the world. In South Korea, five deaths were reported for every 100,000 people last year, but there have only been three new drugs found worldwide in the last 50 years.
"Kim and her KCDC team, knowing the characteristics of TB to avoid being attacked by the immune system, devised a screening platform to check infected white blood cells en masse," the disease control center said
It said in the past two years over 3,700 compounds that could be used against TB were tested on artificially infected macrophages, with six candidate materials being shortlisted. Of these, one substance, called 10-DEBC, showed considerable effectiveness in combating TB while not being toxic to the white cell itself or the body as a whole.
KCDC said that it has secured an intellectual property right for the macrophages mass production process under the international patent cooperation treaty, with the research itself being published in the latest online issue of the Stem Cell Report, a sister publication to the internationally renowned journal Cell.
It said further clinical tests are planned for the newly discovered treatment substances, with follow-up research to be carried out in due course.
Multidrug-resistant TB is difficult to treat as it is resistant to at least two powerful anti-TB drugs, according to KCDC. Ordinary TB, which commonly affects the lungs, is curable and preventable.
In 2018, there were an estimated half a million new cases of drug-resistant TB, but only one in three of these people was enrolled in treatment, according to the World Health Organization.
This image provided by KCDC shows the how the 10-DEBC substance is effective in combating TB. (PHOTO NOT FOR SALE) (Yonhap)
yonngong@yna.co.kr
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줄기세포 활용해 내성결핵 효과 확인 | | 전분화능줄기세포 유래 마크로파지를 활용한 결핵약물 스크리닝 플랫폼 기술 모식도(국립보건연구원 제공) |
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[이데일리 이지현 기자] 그동안 치료가 어려웠던 내성결핵의 치료법이 개발됐다. 내성결핵으로 고생하던 환자들은 혜택을 받을 것으로 보인다.
질병관리본부와 국립보건연구원은 결핵에 효과적인 약물을 선별할 새로운 기법을 개발했다고 1일 밝혔다. 김정현 보건연구관 연구팀이 우리 몸을 이루는 모든 세포로 분화할 수 있는 ‘전분화능줄기세포’를 활용해 마크로파지를 대량으로 생산하는 기술개발에 성공한 것이다. 아울러 어떤 약물이 결핵균에 효과가 있는지 정확하게 선별하는 스크리닝 플랫폼도 마련했다. 이를 통해 기존 약물로 효과를 보기 어렵던 다제내성 결핵균과 광범위약제내성결핵균에 대응할 수 있는 신약후보물질을 발굴했다.
결핵은 발생률과 사망률이 매우 높은 감염병이다. 기존 약물에 내성을 보이는 결핵균에 의해 발병한 다제내성균이 지속적으로 발생함에 따라 새로운 치료제 개발이 시급함에도 지난 50년 동안 3개 약물만 개발됐다. 이에 연구팀은 지난 2년간 국립보건연구원 창의도전과제를 통해 전분화능줄기세포를 분화시켜 인간 마크로파지 세포를 대량 생산하는 기술을 개발했다. 또 이같이 제작된 마크로파지가 사람에게서 직접 채취한 마크로파지와 매우 유사하다는 것을 입증했다.
연구팀은 결핵균이 인간 마크로파지 내에 잠복해 약물을 회피하는 성질에 착안해 인간 마크로파지에 감염된 결핵균을 제거하는 결핵약물 스크리닝 기술을 고안했다. 이를 통해 마크로파지 세포에는 독성이 없으면서 숨어있는 결핵균만 선택적으로 저해하는 항결핵 신약후보물질 6건을 발굴했다. 연구팀은 신약후보물질인 10-DEBC가 줄기세포로 제작된 마크로파지에 감염된 결핵뿐만 아니라 인체 유래 마크로파지에 감염된 결핵균에도 효과가 있음을 확인했다. 이번 연구는 국제 저명 저널인 셀(Cell) 자매지 ‘스템 셀 리포트(Stem Cell Report)’에 게재됐다.
김성곤 국립보건연구원 생명의과학센터장은 “개발된 약물 스크리닝 플랫폼의 경우 결핵뿐만 아니라 마크로파지의 살균작용을 회피하는 다양한 미제 감염원 약물개발에도 활용될 수 있을 것”이라며 “앞으로 국가기술로 승계돼 다양한 연구 분야에 활용될 수 있도록 할 예정”이라고 말했다.
이지현 (ljh423@edaily.co.kr)
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