암세포를 정상으로 되돌린다 혁신 항암치료기술 길 찾았다

지난 수십 년간 많은 의생명과학자의 집중적인 암 연구에도 여전히 국내 사망원인 1위는 암이다. 현재의 암 치료가 한계를 갖는 본질적인 이유는 모든 치료방식이 암세포의 사멸만을 목표로 결국 암세포의 내성 획득으로 인한 암의 재발과 정상세포 사멸로 인한 부작용을 피할 수 없기 때문이다. 암세포를 특정한 상황에서 정상세포 또는 정상과 유사한 세포로 되돌릴 수 있는 암 가역화(cancer reversion) 현상에 기반한 새로운 항암 치료기술이 제시됐지만 아직 실제적인 개발은 거의 시도되지 못했다.

카이스트(KAIST)는 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 암세포를 죽이지 않고 성질만을 변환시켜 정상세포로 되돌릴 수 있는 암 가역화의 근본적인 원리를 규명하는 데 성공했다고 8일 밝혔다.

조광현 교수 연구팀은 정상세포가 외부자극에 부합하는 세포반응을 일으키는 것과 달리 암세포는 외부자극을 무시한 채 통제불능의 세포분열 반응만을 일으킨다는 것에 주목했다. 컴퓨터 시뮬레이션 분석을 통해 특정 조건에서 유전자 돌연변이에 의해 왜곡된 입출력 관계가 정상적인 입출력 관계로 회복(가역화)될 수 있음을 발견했으며, 분자세포실험을 통해 이 같은 입출력 관계의 회복이 실제 암세포에서 나타난다는 것을 입증했다.

이번 연구성과는 실제 암세포가 정상세포로 가역화할 수 있는 현상이 우연한 것이 아니며, 암세포 가역화를 유도할 수 있는 타깃을 체계적으로 탐색하고 이를 조절하는 약물을 개발함으로써 혁신 항암제의 개발이 가능함을 보여준 것이어서 그 의미가 크다.

조광현 교수는 “현행 항암치료의 한계를 극복할 수 있는 새로운 암 가역치료 전략에 대한 근본적인 원리를 밝히는 데 성공함으로써 암 환자의 예후와 삶의 질을 모두 증진시킬 수 있는 혁신 신약 개발의 가능성을 높이게 됐다”고 말했다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’6월 2일 온라인판 논문으로 출판됐다.

한편 조광현 교수 연구팀은 암세포를 정상세포로 되돌리는 가역치료 개념을 최초로 제시한 뒤 2020년 1월에 대장암세포를 정상 대장세포로 되돌리는 연구결과를 발표했고, 2022년 1월에는 가장 악성인 유방암세포를 호르몬 치료가 가능한 유방암세포로 리프로그래밍하는 연구에 성공한 바 있다.

올 1월에는 전이 능력을 획득한 폐암 세포를 전이 능력이 제거되고 약물 반응성이 증진된 세포 상태로 되돌리는 가역화 연구에 성공한 바 있다. 하지만 이 같은 성과들은 서로 다른 암종에서 개별적으로 연구된 사례연구였기 때문에, 어떤 공통된 원리로 암가역화가 여러 암종에서 발생가능한지는 밝히지 못했다. 이번 연구 결과는 이런 암가역화의 보편적인 원리와 진화적 기원을 밝힌 최초의 연구로 평가된다.