"특정 유전자 쌍, 암과 있을 때 암세포 죽어" 암 치료 새 길 열리나

가톨릭중앙의료원, 암 돌연변이 간 상호작용 기전 규명

암 돌연변이 간 상호작용에 따른 표적치료 효과를 알려주는 도표. /그림=김태민 교수팀

암 돌연변이(암유전체에서 발생하는 돌연변이)는 암을 진단·치료에 중요한 역할을 하는 임상 마커로 쓰인다. 암 돌연변이 일부는 표적항암제의 표적으로, 항암제 개발에 중요한 임상적 정보를 제공하며 암 환자 치료에 활용된다. 국내 연구진이 암 돌연변이 간 상호작용을 규명해 암 표적 치료의 새 방향성이 제시될지 주목된다.

가톨릭대 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 인공지능뇌과학사업단 김태민 교수(교신저자, 인공지능뇌과학사업단장) 연구팀이 암 유전체 분석을 통해 암 환자의 돌연변이 상호작용을 규명하고, 이를 바탕으로 암 치료의 새로운 방향성을 제시하는 연구 결과를 발표했다고 24일 밝혔다. 이번 연구는 암 치료제의 효과를 예측하고, 새 치료 전략을 마련하는 데 중요한 진전을 이뤄냈다는 평을 받는다.

연구팀은 기능적으로 연관된 두 유전자(유전자 쌍) 사이의 돌연변이 상호작용을 규명하기 위해 대규모 암 환자 데이터를 바탕으로 진화적 분석 기법을 적용, 두 유전자 간에 협력적(서로 활성화함) 또는 길항적(서로의 기능을 떨어뜨림) 관계를 가진 두 유전자를 밝혀냈다.

특히, 길항적 관계의 유전자 쌍은 '합성 치사(synthetic lethality)'와 연관이 있음을 규명했다. 쉽게 말해 특정 유전자 조합이 암세포와 함께 있을 때 암세포가 죽는 현상을 설명한다. 연구팀은 세포주 데이터를 통해 'TCF7L2-KRAS'라는 유전자 쌍이 합성 치사 관계라는 사실을 새롭게 발견했다.

암 돌연변이 간 상호작용 기전을 규명한 김태민 교수. /사진=가톨릭중앙의료원

김태민 교수는 "이번 연구는 암 유전체 내 돌연변이들이 독립적으로 작용하는 게 아닌, 상호작용하면서 암 치료에 큰 영향을 미칠 수 있음을 시사한다"면서 "이를 통해 암 유전체의 진화 연구와 표적 항암제의 치료 효과 예측에 중요한 단서를 제공할 수 있다"고 말했다.

이번 연구는 가톨릭대 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 인공지능뇌과학사업단의 지원을 받아 진행됐으며, 유전체 연구의 저명한 국제학술지인 '게놈 메디슨(Genome Medicine)'에 실렸다.