암세포를 죽이는 대신 정상세포로 되돌려 `치료`…새로운 항암치료 시대 오나

조광현 KAIST 교수, 대장암세포를 정상세포로 변환 치료
암 가역 치료제 개발 기여...다양한 암종에 적용 가능
암세포를 죽이지 않고 정상세포로 되돌려 치료할 수 있는 혁신적 암 치료 기술이 나왔다. 항암 치료 시 정상세포까지 죽여 부작용을 피할 수 없는 근본적인 한계를 극복한 새로운 항암치료법으로 이어질 지 주목된다.

KAIST는 조광현 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 대장암세포를 죽이지 않고 정상 대장세포와 유사한 상태로 되돌려 대장암을 부작용 없이 치료하는 '대장암 가역 치료 기술'을 개발했다고 22일 밝혔다.

암 가역 치료는 암세포를 정상세포와 유사한 상태로 변환시켜 치료하는 새로운 개념의 항암치료법이다. 지금까지 개발된 다양한 항암치료 기술은 암세포를 사멸시키지만, 암세포가 내성을 획득해 재발하거나 정상세포까지 죽이는 한계가 있다. 이 때문에 새로운 개념의 치료법 개발이 요구돼 왔다.

연구팀은 정상세포의 암화 과정에서 정상적인 세포분화 궤적을 역행하는 것은 잘 알려져 있지만, 정상세포의 분화 과정에서 나타나는 복잡한 분자조절 관계로 인해 이를 제어하는 데 어려움이 있었다. 이를 위해 정상 대장세포 분화과정에 대한 단일세포 수준의 전사체(전체 유전자 발현) 변화 데이터로부터 분화 궤적을 지배하는 유전자 네트워크의 디지털트윈 모델을 제작하는 기술을 개발했다.

이를 시뮬레이션으로 분석해 정상세포 분화를 유도하는 마스터 분자스위치를 체계적으로 탐색·발굴한 뒤, 대장암세포에 적용해 대장암세포의 상태가 정상화되는 것을 분자세포 실험과 동물실험을 통해 입증했다. 이는 신경세포와 면역세포의 분화 과정에도 적용된다는 것도 확인했다.

그동안 암세포가 정상세포로 가역화하는 것은 현상적 관찰을 통해 보고됐지만, 암세포의 가역화를 유도할 수 있는 치료 타깃을 체계적으로 발굴하는 기술 개발을 이뤄지지 않았다. 앞으로 다양한 암종에 적용해 암 가역 기술을 통해 치료제 개발에 쓰일 것으로 연구팀은 기대했다.

조광현 KAIST 교수는 "이번 연구는 암세포를 정상세포로 되돌리는 가역 치료 개념을 최초로 제시한 성과들을 바탕으로 정상세포의 분화궤적을 체계적으로 분석, 암 가역화 치료 타깃을 발굴하는 원천기술이라는 데 의미가 있다"고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스(지난 11일자)' 온라인에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr