nkmedics SCIENCE
엔케이메딕스의 면역 항암 바이오 의약품과 의료기기를 경험해보세요
- NK Cell
- NK IMMUNE CELL THERAPY
- Our Technology
NK Cell
NK 세포의 전자현미경 이미지
출처 : 미 국립 알레르기 감염병 연구소 & MBC 제공
암세포 살해 모습
출처 : 미 국립 알레르기 감염병 연구소 & MBC 제공
NK 세포 (NK Cells) 기능
- 바이러스 감염세포나 암세포를 공격
- 퍼포린(perforin)이라는 단백질을 분비해 감염세포나 암세포의 세포막에 구멍을 내고, 여기에 세포독성물질인 그랜자임(granzyme)을 주입해 세포자살(apoptosis)을 유도하거나,
세포 내부에 물과 염분을 주입해서 세포괴사(necrosis) 유도 - NK 세포는 또 사이토카인(cytokine)이나 인터페론 감마(IFN-γ)를 분비해 T세포 등 다른 면역세포를 활성화
- 암 줄기세포를 효과적으로 제거해 재발, 증식, 전이를 억제
Missing-self recognition of target cells
(표적세포의 자기상실 인식)
출처 : Front Immunol. 2017, 8:1124
NK 세포 (NK Cells) 특징
NK 세포는 T세포와는 달리 복잡한 자기(自己)와 비자기(非自己)(self & non-self)를 구별하기 보다는 정상과 비정상(normal & abnormal)을 구별하는 방식으로 빠르게 비정상 세포를 제거
NK IMMUNE CELL THERAPY
NK 세포 (NK Cells) 현황 및 한계점, 배양기술의 중요성
- CAR-NK 세포치료제의 해결과제는 충분한 임상을 통해 CAR-T 만큼의 종양 치료 효과를 입증해야 함
- 수일 내 사멸하는 NK 세포의 특성은 사이토카인방출증후군(CRS) 유발 우려를 감소시키는 장점이 있지만 치료 효과의 지속성이 짧은 점은 단점
- NK 세포의 대량 배양 및 유전자의 효율적인 전달 방법 등 기반 기술의 보강필요
- NK 세포는 소위 골수이식으로 불리는 조혈모세포이식 치료를 시행하면서 T세포와 달리 이식편대숙주병(GvHD·Graft versus Host Disease, 이식편(graft)이 숙주(host)를 공격해서 생기는 병)을 일으키지 않으면서 항암 효능을 보이는 세포로 확인돼 동종 사용이 가능한 항암치료제의 가능성을 보임
- 세포의 배양 중 T세포는 잘 배양이 되지만 NK 세포는 충분히 배양되지 않음. 최근 10년 동안 NK 세포의 배양과 특성, 작용 기전에 대한 연구가 활발하게 진행되었으며, 결국 세포치료제로 사용할 수 있음을 확인
NK 세포 치료 방법(세포증식, 활성화 후 정맥주사)
NK 세포의 다양한 획득 경로를 통한 면역항암치료 방법
출처 : Engineering 2019, 5(1):106
NK 면역세포치료제 Allogeneic의 가치
- 바이러스 감염세포나 암세포를 공격
- 퍼포린(perforin)이라는 단백질을 분비해 감염세포나 암세포의 세포막에 구멍을 내고, 여기에 세포독성물질인 그랜자임(granzyme)을 주입해 세포자살(apoptosis)을 유도하거나, 세포 내부에 물과 염분을 주입해서 세포괴사(necrosis) 유도
- NK 세포는 또 사이토카인(cytokine)이나 인터페론 감마(IFN-γ)를 분비해 T세포 등 다른 면역세포를 활성화
- 암 줄기세포를 효과적으로 제거해 재발, 증식, 전이를 억제
세포치료제의 분류
| 분류기준 | 분류 | 내용 |
|---|---|---|
| 세포의 기원 | 자가유래(autologous) 세포치료제 | 본인으로부터 적출된 세포나 조직을 다시 본인이 이식받기 위해 공정처리되어 만들어진 세포치료제 |
| 동종동계유래(isogenic) 세포치료제 | 본인과 동일한 유전자를 지난 타인(일란성 쌍둥이 등)으로부터 적출된 세포나 조직을 다시 본인이 이식 받기 위해 공정처리되어 만들어진 세포치료제 | |
| 동종유래(allogenic) 세포치료제 | 어떤 사람으로부터 적출된 세포나 조직을 다른 사람에게 제공하기 위해 공정처리되어 만들어진 세포치료제 | |
| 이종유래(xenogenic) 세포치료제 | 사람 이외의 종으로부터 적출된 세포나 조직을 사람에게 제공하기 위해 공정처리되어 만들어진 세포치료제 | |
| 세포의 유형 | 줄기세포치료제 |
- 종류 : 배아줄기세포(embryonic stem cells), 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cells, 이하 iPSC), 성체줄기세포(adult stem cells) - 유래 : 골수, 제대혈, 말초혈액, 지방 등 - 치료영역 : 심혈관질환, 척수손상, 관절염, 당뇨 등 |
출처 : 면역세포치료제 상용화 동향, 한국바이오경제연구센터, 2021
Our Technology
배양(원천)기술 : NKM/P-01 펩타이드를 이용한 NK 세포의 배양 방법
1단계 : NK 세포의 선택적 활성화
준비 : 말초 혈액의 채혈
50 ~ 100 ml
1단계 : 림프구의 분리
Macsxpress separator
1단계 : NK 세포 활성화
AlyS505NK + IL2 (1000 U)
KOHJIN BIO + IL2
자가혈장 + IL2 + CD3 or CD56
1단계 : NK 세포 분리
FACS sorting
Selective media
2단계 : NK 세포의 증폭 배양
2단계 : NK 세포 증폭
초기 세포 수 : 5 x 104
2단계 : NK 세포 증폭
증식 세포 수 : 4 x 107
3단계 : NK 세포의 활성화
자사 배양기술의 우수성
배양(원천)기술 : NKM/P-01 펩타이드를 이용한 NK 세포의 배양 방법
- 바이러스 감염세포나 암세포를 공격
- 퍼포린(perforin)이라는 단백질을 분비해 감염세포나 암세포의 세포막에 구멍을 내고, 여기에 세포독성물질인 그랜자임(granzyme)을 주입해 세포자살(apoptosis)을 유도하거나, 세포 내부에 물과 염분을 주입해서 세포괴사(necrosis) 유도
- NK 세포는 또 사이토카인(cytokine)이나 인터페론 감마(IFN-γ)를 분비해 T세포 등 다른 면역세포를 활성화
- 암 줄기세포를 효과적으로 제거해 재발, 증식, 전이를 억제
1단계 : NK 세포의 선택적 활성화
준비 : 말초 혈액의 채혈
50 ml
*당사기술은 줄기세포에서 분화된 세포 포함
1단계 : 혈액에서 림프구 분리
MACSxpress® Separator
2단계 : NK 세포의 증폭 배양
1·2단계 : NK 세포의 증폭 및 활성화
증식 세포 수 : 4 x 107
2단계 : NK 세포의 증폭 및 활성화
5 x 109 개 이상 세포 확보
자사 NK 세포 배양기술의 장점 : 기존 NK 세포 치료의 한계 극복
- 간편화 – 단일 혹은 1~2 가지 보조물질 추가 NK 세포 활성화와 증폭을 동시에 수행
- 기간 단축 – 동일한 숫자의 세포를 얻는데 기존 방법의 1/3로 기간 단축
- 고순도/고배율 증폭 – T세포, B세포가 제거된 고순도 NK 세포 50억 개 이상의 세포 확보 가능
- 높은 세포활성 – 타 업체에서 배양한 것보다 더 높은 항암 활성을 가지는 NK 세포 확보
- 낮은 배양 가격 – 일반 배지에서도 가능, cytokine free 가능
- 타 세포치료제 개발에 적용 가능 – CAR-NK 세포치료제 개발 등
자사 배양기술의 우수성 : 비용
Conventional Method
| 투입 원자재 종류 | 원자재 가격 |
|---|---|
| Alys505NK-Ex (Japan) | 250만원 / litter |
| Kohjin NK kit (Japan) | 250만원 / litter |
| IL - 2 (recombinant) | 120만원 / gram |
| CD 3 (recombinant) | 100만원 / gram |
*수 십가지 Cytokine과 Immunoglobulin 투입 필요, 여러 단계의 활성화 및 배양 단계 수행 필요
자사 NM's Method
| 투입 원자재 종류 | 원자재 가격 |
|---|---|
| RPMI (USA) | 10만원 / litter |
| Alloferon (synthetic) | 30만원 / gram |
*간단한 최소 조성 = 기본 배지에 NKM/P-01만 투입 가능, 간단한 배양 단계 = 림프구 분리 후 별도 단계 필요 없음
자사 배양기술의 우수성 : 효율
DAY 0
DAY 1~3
DAY 3~7
DAY 7~14
NK 세포의 배양효과 비교
*자사기술은 세포숫자 7000배 이상 증가 · 배양시간 65% 단축하여 기존 일반배양법 대비 10배 · 자극배양법 대비 3배 이상 효율 증가
조건별 증식율(%)
*NK 세포 배양에 많이 사용되는 배지(AlyS505NK, Kohjin NK kit)와 병행해서 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 일반배지(RPMI)와 혈장(hPlasma)에서도 NK 세포 증폭이 가능하고, cytokine과 병행투여 할 경우 효율이 더 증가함
자사기술 NK 세포의 배양 효율(10일)
*기존 일반 배양법 대비 10배, 자극배양법 대비 3배 이상 효율 증가
비용과 효율 : 국내외 유일 독보적인 NK 세포 배양 원천기술 보유 (상품명: SNK Solution)
- 세포를 배양할 때 타 업체기술은 NK 세포 뿐만 아니라 T세포, B세포도 함께 증식되지만 자사기술은 NK 세포만 증식됨(순도 91.7%)
- 세포 배양 및 활성화를 위한 수단들이 NK 세포와 혼재해 체내에서는 독성물질 혹은 이물질로 작용하지만 자사기술은 독성이나 이물질로 작용될 요인이 거의 없음
- 자사 NK 세포 증식의 대표적 장점으로 단기간(7일~10일)에 수십억 개의 고활성 NK 세포 확보 가능
- 자사는 활성도를 높이기 위한 별도의 기술이 필요 없음.
- 타사는 활성도를 높이기 위한 복잡하고 다양한 기술(CAR, 사이토카인 등)이 필요(고비용, 고가장비, 상용화 어려움)
- NK 세포의 근원인 말초혈액(PBMC), NK cell line(NK92), 줄기세포[제대혈줄기세포(UCB), 배아줄기세포(Hesc), 역분화줄기세포(LPSC) 등 어떠한 방법으로 획득한 NK 세포라도 자사 배양기술로 고순도, 고활성의 NK 세포로 증식이 가능하여 호환성이 높음.
- 단기간, 저렴한 비용, 간단한 배양방법, 고활성/고순도 세포확보로 세포치료 상용화 가능
자사 배양 NK 세포의 효능
IFN-γ
배양 기간 동안 NK 세포의 독성(cytotoxicity) 변화
: IL-2처리군과 Peptide처리군과 비교 – 인터페론 감마 수치
암세포주 사멸 효능(1)
자사기술 NK 세포의 암세포 공격성
암세포주 사멸 효능(2)
자사기술 NK 세포의 암세포 공격성 : 암세포 공격성 4-8배 상승
자사 배양기술: 2단계
기존 세포치료 한계를 넘어설 수 있는 기술로써, 단기간 저렴한 비용 간편하게 높은 순도의 NK 세포를 얻어내는 원천기술
기술소개 : 기술 포지셔닝
- 간편화 – 단일 혹은 1~2 가지 보조물질 추가 NK 세포 활성화와 증폭을 동시에 수행
- 기간 단축 – 동일한 숫자의 세포를 얻는데 기존 방법의 1/3로 기간 단축
- 고순도/고배율 증폭 – T세포, B세포가 제거된 고순도 NK 세포 50억 개 이상의 세포 확보 가능
- 높은 세포활성 – 타 업체에서 배양한 것보다 더 높은 항암 활성을 가지는 NK 세포 확보
- 낮은 배양 가격 – 일반 배지에서도 가능, cytokine free 가능
- 타 세포치료제 개발에 적용 가능 – CAR-NK 세포치료제 개발 등
기술소개 : 진입장벽
| 구분 | 출원/등록일 | 출원/등록번호 | 특허명 | 특허권자 |
|---|---|---|---|---|
| 원료물질 | 2021.05.12(등록) | 10-2253715 | 면역활성을 유도하는 장기 안정성을 가지는 알로페론 복합체 | 유광진 |
| 원료물질 | 2021.05.12(등록) | 10-2253714 | 알로페론 판토텐산 복합체를 유효성분으로 함유하는 미백용 또는 주름개선용 조성물 | 유광진 |
| 배양기술 | 2020.12.31(출원) | 10-2020-0189677 | 알로페론을 함유하는 것을 특징으로 하는 NK 세포 대량배양방법 및 이의 배지첨가 키트 | NK MEDICS |
| 항암효능 | 2020.12.31(출원) | 10-2020-0189678 | 알로페론 포함 배양 조건에서 대량 증폭된 NK 세포를 포함하는 항암용 조성물 | NK MEDICS |