한국 연구진, 암세포 발생 순간으로 되돌리는 스위치 발견​

한국과학기술원(KAIST) 조광현 교수 연구팀은 암세포를 죽이지 않고 상태만을 변환시켜 정상 세포와 유사한 상태로 되돌리는 암 가역 치료 원천기술을 개발한 바 있다. 이번에는 정상세포가 암세포로 변화되는 순간의 유전자 네트워크에 암 가역화를 유도할 수 있는 분자스위치가 숨겨져 있음을 최초로 밝히는데 성공했다. 

조광현 교수의 바이오및뇌공학과 연구팀은 5일(수) 정상세포에서 암세포로 변화하는 순간의 임계 전이(臨界轉移, critical transition) 현상을 포착하고 이를 분석해 암세포를 다시 정상세포로 되돌릴 수 있는 분자스위치를 발굴하는 기술 개발에 성공했다고 밝혔다. 

임계 전이란 물이 섭씨 100도에서 증기로 변하는 것처럼 특정 시점에 갑작스러운 상태변화가 일어나는 현상을 말한다. 정상세포가 유전적, 후성유전적 변화의 축적으로 인해 특정 시점에 암세포로 변화되는 과정에도 이러한 임계 전이 현상이 나타난다. 

한국과학기술원이 정상세포가 암세포로 변화하는 순간의 유전자 네트워크에 암 가역화를 유도할 수 있는 분자스위치가 숨겨져 있음을 최초로 밝히는데 성공했다. (왼쪽부터)정서윤 박사과정생, (아래)조광현 교수, (위) 신동관 박사, 공정렬 박사. 카이스트 사진제공

연구팀은 암 발생 과정에서 정상세포가 암세포로 전환되기 직전, 정상세포와 암세포들이 공존하는 불안정한 임계 전이 상태에 놓일 수 있음을 발견하고 이러한 임계 전이 상태를 시스템생물학 방법으로 분석해 암화 과정을 역전시킬 수 있는 암 가역화 분자스위치 발굴 기술을 개발했다. 그리고 이를 대장암세포에 적용해 암세포가 정상세포의 특징을 회복할 수 있음을 분자세포실험으로 확인했다.

이 기술을 향후 다른 암종의 가역 치료제 개발에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구 결과는 와일리(Wiley)에서 출간하는 국제저널 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)' 1월 22일 온라인판 논문으로 출판됐다.

• 논문명: Attractor landscape analysis reveals a reversion switch in the transition of colorectal tumorigenesis

The article is funded by the Government of Canada through the Local Journalism Initiative program.