미국 캘리포니아대학, 샌디에고(Univ. of California, San Diego)의 과학자들이 수행한 이 연구 결과는 미국면역학자협회(American Association of Immunologists)가 발간하는 학술지 “면역학지(J. of Immunology)”, 12월 15일자(173권, 12호, 7556-7564)에 게재됐다. 연구진에는 우리나라의 재미 과학자들도 포함되어 있다.
눈길을 끄는 대목은 이 같은 유전자 처리가 천식으로 인해 생길 수 있는 기도의 구조적인 이상을 정상 상태로 회복시키는데 도움을 준다는 것이다.
천식을 반복하게 되면 기도에 구조적인 이상이 생겨 기도가 쉽게 수축되는 현상이 생긴다. 이로 인해 호흡할 때 문제가 동반될 수 있다. 연구진은 면역자극 DNA가 이런 구조적인 이상을 역전시킨다는 사실을 확인했다. 연구진이 사용한 면역억제 DNA는 면역억제 DNA 염기 서열(ImmunoStimulatory Sequence ; ISS)라 불리기도 하는데, ISS는 길이가 짧은 합성 DNA 조각으로 볼 수 있다.
ISS는 세균의 DNA 특성을 모사해 유도된 것으로 알레르기 유발 물질(allergen)이나 독성 물질에 대한 특이적인 면역 반응을 자극하는 성질을 갖고 있다.
이전에도 ISS가 기도에 염증이 생기거나 기도가 막히는 것을 방지할 수 있다는 사실이 확인되기는 했으나 이미 형성된 흉터나 염증으로 인한 구조적인 이상을 회복시킨다는 것은 이번 연구를 통해 처음으로 확인됐다.
임상적인 결과 외에 연구진은 어떤 기작이 이런 효과를 불러오는지도 규명했다. ISS의 작용 기작은 크게 세 가지로 구분된다. 먼저 성장 인자(growth factor)의 일종인 TGF-베타 1의 발현(expression)이 ISS로 인해 감소한다.
이와 함께 TARC(thymus- and activation-regulated chemokine)는 면역 반응 조절 단백질도 감소하며 마지막으로 호산구(eosinophil)와 기관지 주위 CD4+ 림프구의 수가 줄어든다. 이 같은 세 가지 방면의 감소 기작을 통해 ISS의 치료 효과가 발현된다.