암세포를 정상세포로 …韓 암치료 신기술 개발

조광현 KAIST 교수 연구진

조광현 한국과학기술원(KAIST) 바이오및뇌공학과 교수./KAIST

현재 사용되는 모든 항암 치료법은 암세포를 사멸시켜서 치료하는 것을 목표로 한다. 하지만 암세포가 내성을 획득해 재발하거나, 정상세포까지 사멸시켜 큰 부작용을 유발하는 것을 포함한 근본적인 한계를 지니고 있다.

조광현 한국과학기술원(KAIST) 바이오및뇌공학과 교수 연구진은 대장암 세포를 죽이지 않고 그 상태만을 변환시켜 정상 대장세포와 유사한 상태로 되돌리는 치료 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 `어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’ 온라인판에 지난 11일 게재됐다.

연구진은 정상세포가 암세포로 변화하는 과정에서 정상적인 세포분화 궤적을 역행한다는 관찰 결과에 주목했다. 이를 기반으로 정상세포의 분화궤적에 대한 유전자 네트워크의 디지털트윈을 제작하는 기술을 개발했다. 디지털트윈은 현실 데이터를 실시간으로 수집해 이를 가상 화면에 동일하게 구현하는 기술을 말한다.

그리고 이를 시뮬레이션 분석해 정상세포 분화를 유도하는 마스터 분자 스위치를 체계적으로 탐색해 발굴했다. 이를 대장암 세포에 적용했을 때 대장암 세포의 상태가 정상화된다는 것을 분자세포 실험과 동물실험을 통해 입증했다.

이번 연구성과는 암세포를 정상세포로 가역화 하는 것이 우연한 현상적 발견에 의존하는 것이 아니라 암세포 유전자 네트워크의 디지털 트윈을 제작하고 분석해 구현할 수 있다는 것을 보인 원천기술이다. 연구진은 이 기술을 다른 다양한 암종에 응용해 암 가역 치료제 개발이 가능하다는 점을 제시한 것에 큰 의미가 있다고 전했다.

조광현 교수는 “암세포가 정상세포로 변환될 수 있다는 것은 놀라운 현상이다. 이번 성과로 이를 체계적으로 유도해 낼 수 있다는 것을 증명했다ˮ며 “암세포를 정상세포로 되돌리는 가역 치료 개념을 최초로 제시한 성과들을 바탕으로 정상세포의 분화궤적을 체계적으로 분석해 암 가역화 치료타깃을 발굴하는 원천기술을 개발한 것”이라고 강조했다.

참고 자료

Advanced Science(2024), DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202402132

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