교육과학기술부와 한국과학기술원(카이스트·KAIST)은 조광현 교수팀이 개인 맞춤형 항암치료제로 주목받고 있는 표적항암제인 멕(MEK)억제제의 내성 원리를 규명했다고 12일 밝혔다.
이는 정보기술(IT)과 생명공학(BT)의 융합연구인 시스템생물학 연구로 알아냈다. 향후 항암제 내성을 극복하고 암 생존율을 높일 수 있는 표적치료제 개발가능성이 높아졌다.
연구팀은 멕 억제제를 사용하면 신호전달 분자인 어크(ERK)의 신호전달은 줄어들지만, 또 다른 신호전달경로(PI3K로의 우회 신호전달경로)가 활성화되어 멕 억제제의 효과가 반감된다는 사실을 입증했다. 또한 신호전달 물질 간의 복잡한 상호작용과 피드백으로 이루어진 네트워크 구조에서 영향을 받았다는 사실도 확인했다.
어크 신호전달경로에는 표적항암제인 멕 억제제가 효과적이다. 멕은 어크의 활성화를 담당하는 상위 신호전달 분자이며, 비라프(BRAF)는 멕을 활성화시킨다. 그러나 멕 억제제를 써도 결국 내성이 발생해 암이 다시 진행하는 문제가 있다.
연구팀은 멕 억제제에 대한 내성과 근본원리를 수학모형과 대규모 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석하고, 그 결과를 분자생물학실험과 영상으로 세포의 움직임을 확인하는 바이오이미징 기술로 검증했다.
조 교수는 "이번 연구는 멕 억제제에 대한 약물저항성의 원인을 시스템 차원에서 규명한 첫 사례"라면서 "약물이 세포의 신호전달경로에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측해 표적항암제의 내성을 극복할 수 있다는 사실을 보여준다"고 설명했다.
이번 연구결과는 분자세포생물학 분야의 권위 있는 학술지인 '분자세포생물학지'의 표지논문으로 선정돼 6월 1일자에 게재됐다.
hsk@fnnews.com 홍석근 기자
※ 저작권자 ⓒ 파이낸셜뉴스, 무단전재-재배포 금지