KAIST 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 암세포를 죽이지 않고 정상세포로 되돌리는 가역치료 원천기술을 개발했다.
지금까지 항암 치료는 암세포를 사멸시키는 것으로, 이는 암세포가 내성을 갖고 재발하거나 정상세포까지 죽이는 한계가 있다.
연구팀은 암세포가 발현하는 과정에서 정상적인 세포분화 궤적을 역행한다는 관찰 결과에 주목했다.
이에 연구팀은 정상 대장세포 분화과정에서 단일세포 수준의 전사체 변화 데이터로부터 분화궤적을 지배하는 유전자 네트워크의 디지털트윈 모델을 제작하는 기술을 개발했다.
이어 정상세포 분화를 유도하는 마스터 분자스위치를 체계적으로 탐색 발굴한 뒤 대장암세포에 적용했을 때 정상화된다는 것을 분자세포실험과 동물실험으로 입증했다.
또 이런 기술이 신경세포 및 면역세포 분화 과정에도 적용돼 최상위 조절자를 찾아낼 수 있음을 입증, 향후 다양한 질환의 치료타겟 발굴에 응용될 수 있음을 제시했다.
이번 연구는 암세포를 정상세포로 가역화하는 것이 우연한 현상적 발견에 의존하는 것이 아닌 암세포 유전자 네트워크의 디지털트윈으로 분석함으로써 다양한 암종에서 가역치료제 개발이 가능함을 제시한 것으로 의미가 크다.
조 교수는 "이번 연구는 암세포가 정상세포로 변환될 수 있는 놀라운 현상을 체계적으로 유도할 수 있음을 증명한 것ˮ이라며 “이를 바탕으로 정상세포 분화궤적을 체계적으로 분석해 암 가역화 치료타겟을 발굴하는 원천기술을 개발했다”고 설명했다.
한편, 이번 연구는 KAIST 공정렬 박사, 이춘경 박사과정, 김훈민 박사과정 학생, 김주희 박사과정이 참여했고, 연구결과는 국제학술지 `어드밴스드 사이언스' 지난 11일자 온라인판으로 게재됐다. (논문명: Control of cellular differentiation trajectories for cancer reversion)
