암세포. / 사진=게티이미지뱅크
5일 과학계에 따르면 카이스트(KAIST) 연구진이 암 치료에 일대 혁명을 일으키고 있다. 대다수 과학자들이 암세포만을 특이적으로 표적하는 항암 치료제를 개발할 때, KAIST 연구진은 발상을 전환했다. 암세포를 죽이지 않고, 정상 세포로 변환하는 새로운 접근법이다.
세포 되돌릴 수 없다는 의사들 통념, 과학자가 뒤집었다
조광현 KAIST 바이오및뇌공학과 교수. / 사진제공=KAIST
그러나 조 교수 연구팀은 생명현상이 단일 인자에 의한 것이 아니라, 복합적인 상호작용으로 일어난다고 봤다. 연구팀은 생물학에 대규모 컴퓨터 시뮬레이션, 수학 모델링 등을 융합해 시스템 관점으로 암에 접근했다.
그 결과, 연구팀은 암 발생 과정에서 임계전이 현상이 일어나는 사실을 최초 규명했다. 임계전이 현상이란 물이 100도라는 임계점에서 액체가 기체로 전이되듯, 암도 유전자 돌연변이를 거듭해 임계점에 도달할 때 암으로 전이된다는 사실이다. 임계점 전까진 유전자 돌연변이가 있어도 암에 걸리지 않는다는 것이다.
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연구팀은 대장암·유방암 세포를 정상 세포로 변환시킬 수 있는 핵심 인자들을 대거 발견했다. 대규모 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 약 2만여개 유전자의 상호작용으로 세포 기능을 모두 분석한 결과다.
암을 당뇨·고혈압처럼 만성질환 시대로?
현재 항암치료는 암세포를 공격해 증식을 억제하는 방식이다. 항암제 내성과 골수 기능장애, 무기력 등 부작용을 일으킨다. 하지만 KAIST 연구진이 실험실 단위에서 규명한 연구 결과가 임상시험으로 입증될 경우, 암을 당뇨·고혈압처럼 만성질환으로 관리할 수 있다.
조광현 교수는 "그동안 암은 유전자 변이 축적에 의한 현상이므로 되돌릴 수 없다고 여겨졌으나 이를 정상세포로 되돌릴 수 있다는 사실을 규명한 것"이라며 "이 연구는 암을 당뇨나 고혈압과 같은 만성질환으로 잘 관리할 수 있도록 하는 새로운 항암치료 전략을 제시했다"고 말했다.
연구팀은 10년 가까이 연구를 진행해오면서 슈퍼컴퓨터 등 연구 인프라를 확보하고 있다. 연구팀은 향후 다양한 암에서 현재 항암치료가 지닌 부작용과 한계를 극복해갈 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이를 위해 기술을 검증하는 임상시험을 추진 중이다.