한국과학기술원(KAIST) 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 시스템생물학 연구를 통해 암세포를 죽이지 않고 성질만을 변환시켜 정상세포로 되돌릴 수 있는 암 가역화의 근본적인 원리를 규명하는데 성공했다고 밝혔다.

연구팀은 정상세포가 외부자극에 부합하는 세포반응을 일으키는 것과 달리 암세포는 외부자극을 무시한 채 통제 불능의 세포분열 반응만 일으킨다는 것에 주목했다.

컴퓨터 시뮬레이션 분석을 통해 특정 조건에서 유전자 돌연변이에 의해 왜곡된 입출력 관계가 정상적인 입출력 관계로 회복(가역화)될 수 있음을 발견했으며, 분자세포실험을 통해 이같은 입출력 관계 회복이 실제 암세포에서 나타난다는 것을 입증했다.

연구팀은 암세포의 왜곡된 입출력 관계가 정상세포의 정상적인 입출력 관계로 회복될 수 있는 이유는 생명체의 오랜 진화과정에서 획득된 세포 내 유전자 조절 네트워크의 견실성(robustness)과 중복성(redundancy)에 기인한다는 것을 규명했다.

또 암 가역화를 위한 조절 타겟으로 유력한 유전자들이 존재한다는 것을 발견했고, 이 유전자들을 조절하면 실제 암세포의 왜곡된 입출력 관계가 정상적인 입출력 관계로 회복된다는 것을 암세포 분자세포실험을 통해 증명했다.

연구팀은 실제 암세포가 정상세포로 가역화될 수 있는 현상이 우연한 게 아니며 암세포 가역화를 유도할 수 있는 타겟을 체계적으로 탐색해 이를 조절하는 약물을 개발함으로써 혁신 항암제 개발 가능성을 보여줬다는 점에서 의미가 크다고 전했다.

조광현 교수는 “현행 항암치료의 한계를 극복할 수 있는 새로운 암 가역 치료 전략에 대한 근본적인 원리를 밝히는 데 성공함으로써 암 환자의 예후와 삶의 질 모두 증진시킬 수 있는 혁신 신약 개발 가능성을 높일 수 있게 됐다”고 말했다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘Advanced Science'에 게재됐다.