사이언스타임즈

한국과학기술원(KAIST)은 바이오·뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 정상세포가 암세포로 변화하는 순간의 '임계전이'(臨界轉移, critical transition) 현상을 포착해 암세포를 다시 정상세포로 되돌릴 수 있는 분자 스위치를 찾아냈다고 5일 밝혔다.

암세포를 사멸시켜 치료하는 현행 항암치료 방식은 내성으로 인해 암이 재발하거나 정상세포까지 죽이는 등 근본적인 한계가 있다.

연구팀은 앞선 연구에서 디지털트윈(가상모형)을 통해 암의 악성을 억제하고 정상세포와 유사한 상태로 되돌려 부작용 없이 치료할 수 있는 가역 치료의 이론적 가설을 제시한 바 있다.

이번 연구에서는 암 발생 과정에서 일어나는 임계전이 순간에 주목해 정상세포와 암세포가 불안정하게 공존하는 상태를 정밀하게 분석, 암세포를 정상세포로 되돌릴 수 있음을 실험적으로 증명했다.

암 가역화 분자 스위치 발굴 기술 개념도 ⓒKAIST 제공

임계전이는 물이 100도에서 갑자기 기화되는 것처럼 시스템이 특정 임계점을 넘어서며 급격한 상태 변화를 보이는 현상이다. 임계전이를 겪은 후에는 원래 상태로 되돌아가지 못하며, 임계점에 가까워질수록 기존 상태와 새로운 상태가 공존하는 불안정한 상태가 된다.

연구팀은 단일세포 전사체 데이터를 활용해 정상세포의 임계전이를 관장하는 핵심 유전자 네트워크를 추론, 시스템생물학 연구 방법을 통해 암세포를 정상세포 상태로 되돌릴 수 있는 분자스위치를 발굴했다.

시스템생물학은 정보기술(IT)의 수학 모델링, 컴퓨터 시뮬레이션과 생명공학 기술(BT)의 분자세포생물학 실험을 융합해 접근하는 연구 방법이다. 디지털트윈 모델을 이용해 전통적인 실험 방식으로는 접근이 어려운 생명현상을 탐구할 수 있다.

실제 대장암세포에 기술을 적용, 정상 대장세포의 특성을 회복할 수 있음을 분자세포실험으로 확인했다.

조광현 교수는 "정상세포가 되돌릴 수 없는 암세포 상태로 변화되기 직전의 임계 전이 순간을 포착해 암세포의 운명을 되돌릴 수 있음을 입증했다"고 연구 의의를 밝혔다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스'(Advanced Science) 지난달 22일 자 온라인판에 실렸다.

태그(Tag)

관련기사

암세포의 DNA에 주목하라: 표적항암제의 미래 글: 옥스퍼드대학교 종양생물학과 김강건 박사 후 연구원 암의 특성 암은 인류가 아직 해결하지 못한 큰 숙제로서, 전 세계적으로 매년 천만명에 달하는 사람이 암에 의해 목숨을 잃고 있습니다. 암을 극복하기 위해 지금까지 학계에서는 수많은 연구가 이루어져 왔으며, 최근 이루어진 여러 혁신적인 발견을 통해 암 치료효율은 극적으로 상승했습니다 (영국의 경우

암세포 방어막 뚫는 프로바이오틱스 개발 보통 박테리아라고 하면 폐렴이나 수막염같이 심각한 질병을 야기하는 특정 균주를 우선 떠올리기 마련이다. 하지만 프로바이오틱스로 알려진 유익한 박테리아는 다양한 방식으로 신체의 건강을 돕는다. 특히 요즘 들어서는 프로바이오틱스가 단순히 건강기능식품으로서가 아니라 암처럼 치료가 힘든 질환의 치료를 돕는 치료제로서도 주목받고 있다. 그런데 미국 신시내

스트레스에도 끄떡없는 암세포의 비밀 ⓒ게티이미지뱅크 NSMF 단백질 발현 억제시켜 암세포 죽여 암세포가 복제 스트레스에도 끄떡 않고 빠르게 증식-복제하는 비밀이 곧 풀릴 전망이다. 세포 분열 중 발생하는 DNA 복제 스트레스 해소를 돕는 새로운 단백질이 발견됐기 때문이다. 암세포에서 이 단백질이 부족해지자, 암세포가 죽었다. 이 원리를 이용한 새로운 항암제 개발의 기대감 또한 높아

“암세포 아킬레스건 찾았다” 암세포가 우리 몸의 일반 세포와 다른 점은 무엇일까, 그리고 그런 차이점을 찾으면 암을 치료하고 차단하는데 활용할 수 있을까? 이미 19세기 중반부터 암 연구자들은 이런 기본적인 의문들을 풀기 위해 고심해 왔으나, 지금까지 별다른 성과는 없었다. 오늘날에도 암세포가 지닌 독특한 특성을 찾는 일은 암 연구의 기본 요소다. 최근 이스라엘 텔아비브대가

암세포는 어떻게 면역 시스템을 회피하나? 암세포가 면역 시스템에 의해 살해되지 않도록 조절하는 유전자 수십 개가 발견됐다. 이에 따라 다양한 유형의 종양을 앓고 있는 많은 환자군에게 효과적인 새로운 면역치료법(immunotherapies)을 개발할 수 있는 길이 열릴 것으로 기대된다. 연구를 이끈 캐나다 토론토대 세포 및 생체분자 연구센터 제이슨 모팻(Jason Moffat) 교수는 “

정상세포는 살리고 암세포만 공격한다? 미국 존스 홉킨스 의대와 영국 옥스퍼드대 연구팀이 암세포의 세포 분열 핵심 기구를 선택적으로 공격해, 증식하는 유방암 세포만을 죽이는 새로운 방법을 발견했다고 보고했다. 이번 성과는 환자 유래 암세포를 실험실에서 성장시켜 테스트한 결과로, 건강한 세포는 남기고 유방암 세포만을 사멸시킬 수 있는 약물 탐색 연구에 새로운 진전을 이룬 것으로 평가되고 있다

목록으로

통합검색