아스트로캡슐, 젤 구조로 면역 거부 반응 억제
미국 연구진이 뇌 속 염증을 줄이면서 면역 거부 반응을 억제하는 새로운 세포 기반 치료법을 내놨다. 알츠하이머병이나 파킨슨병 환자는 뇌에서 염증 반응이 악화되면서 신경세포가 점차 손상된다.
미국 라이스대(Rice University)와 휴스턴 메서디스트(Houston Methodist) 공동 연구팀은 인간 유도만능줄기세포(hPSC)로부터 분화한 성상교세포(별세포·Astrocyte)를 알긴산 하이드로겔(alginate hydrogel)로 감싼 ‘아스트로캡슐(AstroCapsules)’을 개발했다.
아스트로캡슐, 젤 구조로 면역 거부 반응 억제
성상교세포는 항염증 단백질인 인터루킨-1 수용체 길항제(IL-1Ra)를 분비해 염증 유발 신호가 수용체에 닿지 못하도록 막는 기능을 한다. 아스트로캡슐의 구조는 세포를 면역 공격으로부터 차단하면서 작은 단백질은 외부로 확산시킬 수 있도록 설계됐다.
연구팀은 성상교세포를 유전적으로 조작해 hIL-1Ra를 계속 분비하도록 만들고, 이를 젤 형태의 캡슐 안에 담았다. 이 캡슐을 뇌 오가노이드(3차원 뇌 세포 배양체)에 투여한 결과, 아스트로캡슐로부터 분비된 hIL-1Ra가 염증성 자극에 따른 반응을 현저히 낮춘 것으로 확인됐다.
또한 생후 3일 된 쥐의 뇌에 아스트로캡슐을 직접 이식하기도 했다. 그 결과, 이식 부위 주변에서 IL-1Ra 단백질이 안정적으로 분비·유지되는 것으로 나타났다. 면역세포의 과도한 반응이나 주변 신경세포의 손상도 유의하게 증가하지 않았다.
연구에 참여한 오미드 베이세(Omid Veiseh) 라이스대 교수는 “세포를 면역체계로부터 보호하는 방식은 신경계 치료에서 가장 큰 난제 중 하나”라며 “이번 아스트로캡슐 기술은 뇌의 복잡한 면역 환경을 고려해 개발된 만큼 신경퇴행성 뇌 질환 환자들에게 실제 임상 치료법으로 이어질 가능성이 있다”고 강조했다.
로버트 크렌칙(Robert Krencik) 휴스턴 메서디스트 교수 역시 “캡슐은 이식된 세포와 뇌 조직 사이에 물리적 장벽을 형성해 면역 거부 반응이나 불필요한 세포 이동을 막는다”며 “이를 통해 치료의 안정성을 높이고 부작용 위험을 줄일 수 있다”고 설명했다.
이번 연구는 국제 학술지 ‘바이오머티리얼즈(Biomaterials)’ 최신호에 실렸다.
Source
Samira Aghlara-Fotovat, Maria D. Montalvo-Parra, Sajedeh Nasr Esfahani. et al. Delivery of cytokines via encapsulated human astrocytes for neural immunomodulation, Biomaterials, Volume 326, 2026, https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2025.123650
