카이스트 바이오및뇌공학과 연구진
암세포를 정상세포로…‘암 가역화’ 원리 규명
치료내성 없이 암 잡을 수 있는 방법 기대

암은 더 이상 과거처럼 걸리면 죽음만을 기다려야 하는 질병은 아니지만 여전히 국내 사망원인 1위를 지키고 있다. 이는 다양한 암 치료법이 나오고 있지만 암세포가 치료제나 치료 방법에 내성을 갖게 되면서 치료 효과가 떨어지기 때문이기도 하다. 이런 상황에서 국내 연구진이 암 치료에 대한 기존 패러다임을 바꾸는 아이디어로 암을 정복할 수 있는 원리를 찾아냈다.

카이스트 바이오및뇌공학과 연구팀은 시스템생물학 기법으로 암세포를 죽이지 않고 성질을 바꿔 정상세포로 되돌릴 수 있는 일명 ‘암 가역화’의 근본 원리를 규명하는 데 성공했다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 6월 2일자에 실렸다.

지금까지 많은 암 치료법은 암세포의 완전 제거 및 박멸을 목표로 하고 있었다. 연구팀은 정상세포는 외부 자극에 맞는 세포 반응을 일으키지만 암세포는 외부 자극과 상관없이 통제 불능의 세포분열 반응만 일으킨다는 점에 주목했다.

연구팀은 이번 연구에 앞서 암 가역화 개념을 처음으로 제시하고 2020년 1월에는 대장암 세포를 정상 대장 세포로 되돌리는 데 성공했고 2022년 1월에는 악성 유방암세포를 호르몬 치료가 가능한 유방암 세포로 바꾸는 연구를 성공시키기도 했다. 지난 1월에는 전이할 수 있는 폐암 세포를 전이 능력이 없고 항암제에 쉽게 반응해 치료 효과가 높은 세포 상태로 되돌리는 연구도 성공한 바 있다.

연구팀은 이번에 컴퓨터 시뮬레이션 실험을 통해 특정 조건에서 유전자 돌연변이에 의해 왜곡된 입출력 관계를 정상적 입출력 관계로 되돌릴 수 있다는 것을 발견했다. 또 분자세포 실험을 통해 암세포 같은 비정상 조직을 정상 조직을 되돌릴 수 있다는 점을 입증했다.

연구팀에 따르면 암세포의 왜곡된 입출력 관계가 일반 세포처럼 정상적 입출력 관계로 회복될 수 있는 이유는 생명체가 오랜 진화 과정에서 얻은 세포 내 유전자 조절 네트워크의 견실함과 중복성 때문이라는 점을 밝혀냈다. 실제로 암 가역화를 위한 조절 타겟으로 유력한 유전자들을 발견했고 이들을 조절하면 암세포가 정상 세포로 바뀔 수 있다는 점도 확인한 것이다. 연구팀은 이전 연구들처럼 개별 성공 사례를 넘어 암 가역화의 공통 원리를 이번에 찾아낸 것이다.

연구를 이끈 조광현 카이스트 교수는 “이번 연구는 현재 항암치료 한계를 극복해 암 환자의 예후와 삶의 질을 모두 높일 수 있는 혁신적 신약 개발 가능성을 높였다”라고 설명했다.