인간의 면역 체계는 순간적으로 무수히 많은 위협에 대응하도록 정교하게 조정되어 있다. 무기고에서 가장 중요한 도구 중에는 해로운 미생물, 암세포 및 그곳에 있어서는 안 되는 다른 침입 물체를 집어삼키고 파괴하는 백혈구인 대식세포가 있다.

이 반응은 대식세포가 근처의 병원균을 감지하면 활성화되지만 위험이 더 멀리 있으면 주변 조직에 염증을 유발할 수 있다. 이것은 건강한 세포를 손상시킬 수 있지만 위협에 더 가까운 다른 대식세포를 호출하여 병원균을 더 빨리 제거하도록 돕는다. 일단 위험이 지나가면 세포는 분자 신호를 보내 염증을 끄고 조직이 치유될 수 있도록 한다.

때로는 불행하게도 시스템이 엉망이 된다.

문제: 우리의 면역 체계가 항상 완벽하게 작동할 수는 없다. 어떤 경우에는 적극적으로 우리를 해칠 수도 있고 실수로 건강한 세포를 공격할 수도 있다. 특히 불필요한 염증은 관절염과 호흡기 질환에서 당뇨병과 치매에 이르기까지 광범위한 만성 질환의 원인이 되는 것으로 알려져 있다.

이러한 질병에 대한 현재 치료법은 세포 외부에서 발견되는 단백질을 표적으로 하는 경향이 있지만 면역 체계에 의해 사용되는 주요 분자 메커니즘은 세포 내부에서 발생하는 경향이 있기 때문에 이러한 접근 방식의 성공은 지금까지 제한적이었다.

더 이상 필요하지 않을 때 염증을 줄이기 위해 대식세포가 자연적으로 사용하는 메커니즘을 활용하여 대체 치료법을 만들 수 있다. 그러나 지금까지 생물학자들은 염증을 유발할 수 있는 가까운 위협과 더 먼 위협을 구별하기 때문에 세포가 따르는 경로를 확인하지 못했다.

대장균 연구: 호주의 한 연구팀이 이 중요한 메커니즘을 담당하는 바로 그 분자를 발견했을 수 있다. 그들의 연구에서 브리즈번 퀸즐랜드 대학교의 Kaustav Das Gupta가 이끄는 생물학자들은 대장균 박테리아의 특정 변종을 다룰 때 대식세포의 반응을 조사했다.

연구팀은 병원체로부터 다양한 거리에 있는 대식세포를 관찰하면서 세포가 가까운 위협과 먼 위협을 구별할 때 따라가는 경로 사이의 차이를 조사했다.

그들은 근처 박테리아에 대한 그들의 반응이 리불로스-5-인산이라는 분자와 강하게 연관되어 있다는 것을 발견했다. 이 분자는 세포가 염증을 유발하는 분자 신호의 생성을 줄이도록 지시했다.

치유 경로: Das Gupta와 그의 동료들은 연구자들이 대식세포를 조작하여 더 많은 양의 리불로오스-5-인산을 생성하여 만성 염증성 질환에 대한 진보된 새로운 치료법을 만들 수 있다고 제안한다.

이러한 치료법의 핵심은 연구자들이 RNA 가닥에 메시지를 암호화할 수 있게 해주는 mRNA 기술에 있다. 우리 세포로 전달되는 이러한 mRNA 메시지는 리보솜(단백질을 조립하는 우리 세포 내부의 분자 기계)에 대한 지침을 제공한다. 이 경우 mRNA는 리보솜이 리불로스-5-인산 반응 경로를 촉매하는 효소를 구성하도록 지시할 수 있다.

이러한 방식으로 면역 세포를 훈련함으로써 Das Gupta 팀은 더 해로운 반응을 상쇄하는 새로운 치료법이 등장할 수 있기를 희망한다.

연구원들은 만성 염증성 질환을 퇴치할 뿐만 아니라 그들의 발견이 항균제 내성에 대한 지속적인 싸움에서 새로운 돌파구로 이어질 수 있기를 희망한다. 해로운 미생물이 항생제를 더 잘 피하게 됨에 따라 새로운 기술은 우리의 면역 체계가 이를 더 쉽게 인식하고 파괴하도록 훈련시킬 수 있다.