암세포 발생 순간 되돌리는 분자스위치 찾아

한국과학기술원(KAIST)은 조광현 바이오뇌공학과 교수 연구팀이 정상세포에서 암세포로 변화하는 순간의 임계 전이 현상을 포착하고, 이를 분석해 암세포를 다시 정상세포로 되돌릴 수 있는 분자스위치를 발굴했다고 5일 밝혔다.

임계 전이는 물이 섭씨 100도에서 증기로 변하는 것처럼 특정 시점에 갑작스러운 상태변화가 일어나는 현상을 말한다. 정상세포가 유전적, 후성유전적 변화의 축적으로 특정 시점에 암세포로 변화되는 과정에도 이러한 임계 전이 현상이 나타난다.

연구팀은 암 발생 과정에서 정상세포가 암세포로 전환되기 직전에 정상세포와 암세포들이 공존하는 불안정한 임계 전이 상태에 놓일 수 있음을 발견했다.

특히 임계 전이 상태를 시스템생물학 방법으로 분석해 암화 과정을 역전시킬 수 있는 암 가역화 분자스위치 발굴 기술을 개발했다. 이를 대장암세포에 적용해 암세포가 정상세포의 특징을 회복할 수 있음을 분자세포실험으로 확인했다.

조광현 교수는 “정상세포가 되돌릴 수 없는 암세포 상태로 변화되기 직전의 임계 전이 순간을 포착해 암세포의 운명을 다시 정상세포 상태로 되돌릴 수 있는 분자스위치를 발굴해 낸 것”이라며 “그동안 수수께끼로 여겨졌던 암 발생 과정 이면의 세포 내에 어떠한 변화가 일어나는지를 유전자 네트워크 차원에서 상세히 밝혀냈다”고 말했다.

연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 지난 달 22일자 온라인판 논문으로 출판됐다.