폐암 세포 성질을 변환시켜 암세포 전이를 막고 약물 저항성을 제거하는 기술이 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 조광현 바이오 및 뇌공학과 교수팀이 시스템생물학 연구로 이 같은 성과를 냈다고 30일 밝혔다.

연구진은 분자 네트워크 수학모델을 만들었다. 이 모델로 상피세포에서 중간엽세포로 변화되는 과정(EMT) 상태를 알 수 있다. 상피세포는 전이 능력이 없고 항암 화학요법 치료가 잘되는 상태다. 반면에 중간엽세포는 전이 가능하고 치료가 쉽지 않다.

조광현 KAIST 교수팀은 시스템생물학 연구로 폐암세포를 상피세포 상태로 역전시키는 핵심 분자조절경로를 밝히고, 분자 타깃을 발굴했다.

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연구진은 이를 활용해 중간엽세포를 상피세포 상태로 역전시키는 3개 핵심 분자 타깃 'p53(암 억제 단백질)' 'SMAD4(EMT 조절 신호전달 매개 물질)' 'ERK1/2(세포 성장·분화 관여 조절인자)'를 발굴하고 실제 중간엽세포를 상피세포 상태로 역전하는 데 성공했다.

이 과정에서 중간엽세포가 불완전한 천이(변화)로 'EMT 하이브리드 상태'가 되는 것도 막았다. EMT 하이브리드 상태는 상피세포와 중간엽세포 특성을 모두 갖고 있고 약물 저항성·전이 잠재성이 크다. 이를 상피세포 상태로 온전히 역전시키는 것은 어려운 일이다.

연구진은 이번에 개발한 폐암 세포 EMT 역전 기술이 암세포 전이 능력을 제거하고 항암 화학치료 반응성을 높이는 새로운 항암 치료 전략이라고 설명했다.

조광현 교수는 “폐암 세포를 상피세포 상태로 온전히 역전시키는 데 성공해 암 환자 예후를 증진하는 새로운 치료전략을 제시했다”고 말했다.

한편 조광현 교수팀은 2020년 1월 대장암세포를 정상 대장세포로 되돌리는 연구결과를 발표했고 지난해 1월에는 유방암세포를 호르몬 치료가 가능하도록 세포화하는 연구도 성공했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 중견연구자지원사업 등 지원으로 수행됐다. KAIST 소속 김남희 박사과정, 황채영 박사, 김태영 연구원, 김현진 박사과정이 참여했다. 연구 결과는 미국암학회(AACR) 국제저널 '캔서 리서치' 30일자 온라인판에 게재됐다.

김영준기자 kyj85@etnews.com

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