연구결과 모식도.(KAIST 제공)/뉴스1

국내 연구진이 암세포를 죽이지 않고 성질만 변환시켜 정상세포로 되돌릴 수 있는 새로운 항암치료 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 시스템생물학 연구를 통해 암세포를 죽이지 않고 성질만을 변환시켜 정상세포로 되돌릴 수 있는 암 가역화의 근본적인 원리를 규명하는 데 성공했다고 8일 밝혔다.현재의 암 치료가 한계를 갖는 본질적인 이유는 모든 치료방식이 암세포의 사멸만을 목표로 해 결국 암세포의 내성 획득으로 인한 암의 재발 및 정상세포 사멸로 인한 부작용을 피할 수 없기 때문이다.

이에 암세포를 특정한 상황에서 정상세포 또는 정상과 유사한 세포로 되돌릴 수 있는 암가역화 (cancer reversion) 현상에 기반한 새로운 항암치료기술이 제시됐으나, 아직 실제적인 개발은 대부분 시도되지 못하는 실정이다.

이에 연구팀은 정상세포가 외부자극에 부합하는 세포반응을 일으키는 것과 달리 암세포는 외부자극을 무시한 채 통제불능의 세포분열 반응만을 일으킨다는 점에 주목했다.연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션 분석으로 특정조건에서 유전자 돌연변이에 의해 왜곡된 입출력 관계가 정상적인 입출력 관계로 회복(가역화)될 수 있음을 발견했고, 분자세포실험을 통해 이와 같은 입출력 관계의 회복이 실제 암세포에서 나타난다는 것을 입증했다.

연구팀은 실제 암세포가 정상세포로 가역화 수 있는 현상이 우연한 것이 아니며, 암세포 가역화를 유도할 수 있는 타깃을 체계적으로 탐색하고 이를 조절하는 약물을 개발함으로써 혁신 항암제의 개발이 가능함을 보여준 것이어서 그 의미가 크다고 설명했다.

연구팀은 암세포를 정상세포로 되돌리는 가역치료 개념을 최초로 제시한 뒤 2020년 1월에 대장암세포를 정상 대장세포로 되돌리는 연구결과를 발표했고, 2022년 1월에는 가장 악성인 유방암세포를 호르몬 치료가 가능한 유방암세포로 리프로그래밍하는 연구에 성공했다.

이어 지난 1월 전이 능력을 획득한 폐암세포를 전이 능력이 제거되고 약물 반응성이 증진된 세포 상태로 되돌리는 가역화 연구에 성공했다.

하지만 이와 같은 성과들은 서로 다른 암종에서 개별적으로 연구된 사례연구였기 때문에 어떤 공통된 원리로 암가역화가 여러 암종에서 발생 가능한지 밝히지 못했다.

이번 연구 결과는 이러한 암가역화의 보편적인 원리와 진화적 기원을 밝힌 최초의 연구이다.

조광현 KAIST 바이오및뇌공학과 교수(카이스트 제공)/뉴스1

조광현 교수는 "현행 항암치료의 한계를 극복할 수 있는 새로운 암 가역치료 전략에 대한 근본적인 원리를 밝히는 데 성공함으로써 암 환자의 예후와 삶의 질을 모두 증진할 수 있는 혁신 신약 개발의 가능성을 높이게 됐다ˮ고 말했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구사업 지원으로 수행된 이번 연구의 결과는 국제저널 `어드밴스드 사이언스(Advanced Science)' 온라인 판에 지난 2일 게재됐다.


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