이달의 과학기술자상에 조광현 교수

시스템생물학 기반의 신개념 암세포 사멸 제어기술을 개발한 한국과학기술원(KAIST) 바이오 및 뇌공학과 조광현 석좌교수(45·사진)가 이달의 과학기술자상에 선정됐다.

4일 미래창조과학부와 한국연구재단에 따르면 조광현 교수는 시스템생물학 연구로 유방암 세포의 사멸을 효율적으로 유도하는 최적의 약물 조합을 처음으로 발굴하고, 환자맞춤형 치료에 응용할 수 있는 융합원천기술을 개발한 업적을 인정받았다.

조 교수는 다양한 암 발생에 관여하는 대표적인 암 억제 단백질인 p53 연구의 한계를 IT(정보기술)와 BT(생명기술)의 융합연구인 시스템생물학을 통해 극복했다.

P53은 세포의 이상증식을 억제하고 암세포 사멸을 촉진하는 단백질로, 처음으로 발견된 지 30여년이 지났지만 이를 활용한 임상실험에서는 치료 효과가 미미하거나 부작용이 나타났다.

이는 p53의 세포내 기능이 복잡한 신호전달네트워크로 기존 생물학의 실험적 접근방식만으로 파악하는데 한계가 있었기 때문이다.

이에 조 교수는 수많은 피드백으로 복잡하게 얽혀 있는 p53 신호전달네트워크에 다양한 변이조건을 적용, 대규모 컴퓨터시뮬레이션 분석을 진행했다.

그 결과 p53의 동역학적 특성과 기능을 결정하는 핵심조절회로를 발견하고, p53의 동역학적 특성 변화에 따라 세포의 운명도 달라질 수 있음을 규명하는데 성공했다.

또한 이 핵심조절회로를 억제하는 표적약물(Wip1 억제제)과 기존의 표적항암제(뉴트린, nutlin-3)를 조합하는 경우, 뉴트린만으로 처리하였을 때(10%가량)보다 유방암 세포의 사멸율이 매우 효과적으로 증대된다는(90%가량) 사실을 발견하였다.

이 외에도 조 교수는 생체 스트레스반응 신호전달, 심장근육세포의 생존·사멸 신호전달 및 대장암 조직의 증식 신호전달에 숨겨진 조절과정들을 규명하고, 이를 제어할 수 있는 신기술들을 개발하였다.

또한 최근 3년간 네이처, 사이언스, 셀의 자매지 등 세계적으로 권위 있는 과학저널에 34편의 논문을 발표하는 등 지금까지 140여 편의 논문을 우수한 국제저널에 게재했다. 이밖에도 시스템생물학 교재를 저술하고(2014년도 대한민국학술원 우수도서 선정), 국제학술백과사전을 편찬하는 등 다양한 학술업적을 이루었다.

조 교수는 "새로운 융합연구를 하다보면 종종 난관에 봉착하게 되는데, '이달의 과학기술자상'수상을 통해 다시 심기일전하여 도전하는 계기가 됐다"며 "앞으로 융합연구를 통해 학문의 경계에서 다양한 혁신적인 아이디어들이 창출될 수 있도록 미래창조과학부 등 정부의 적극적인 지원이 있기를 희망 한다"고 수상소감을 밝혔다.

[e-mail] 김혜민 기자