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암세포 치료 쉽게 변환…KAIST '리프로그래밍 기술' 개발

연구결과 모식도. 삼중음성 유방암 세포에 새롭게 발굴된 분자타겟인 BCL11A와 HDAC1/2의 발현을 억제하는 약물을 투여하면 암세포 분자네트워크가 변형되고 그 결과 루미날-A 유방암 세포로 리프로그래밍됨으로써 호르몬치료가 가능하게 된다.(KAIST 제공)© 뉴스1
연구결과 모식도. 삼중음성 유방암 세포에 새롭게 발굴된 분자타겟인 BCL11A와 HDAC1/2의 발현을 억제하는 약물을 투여하면 암세포 분자네트워크가 변형되고 그 결과 루미날-A 유방암 세포로 리프로그래밍됨으로써 호르몬치료가 가능하게 된다.(KAIST 제공)© 뉴스1

(대전=뉴스1) 심영석 기자 = KAIST 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 악성 유방암 세포를 치료 가능한 상태로 되돌리는 ‘암세포 리프로그래밍’ 기술을 개발했다.

이번 연구는 신개념 항암 치료전략을 제시했다는 점에서 매우 의미 있는 연구성과로 평가된다.

30일 KAIST에 따르면 현재 삼중음성 유방암 환자들에게 적용되는 항암 화학요법은 빠르게 분열해 전이를 일으키는 암세포를 공격해 죽임으로써 암세포의 증식을 억제하는 방식이다.

하지만, 이러한 치료는 신체 내 정상적으로 분열하고 있는 세포들까지도 함께 사멸시켜 구토, 설사, 탈모, 골수 기능장애, 무기력 등의 심각한 부작용을 일으킨다.

이에 연구팀은 시스템생물학 연구기법을 통해 악성 유방암세포인 삼중음성 유방암세포를 호르몬 치료가 가능한 루미날-A 유방암세포로 변환시킨 뒤 치료하는 새로운 개념의 치료전략을 개발했다.

이를 위해 유전자 네트워크의 수학모델을 개발하고 대규모 컴퓨터시뮬레이션 분석과 복잡계 네트워크 제어기술을 적용한 결과 두 개의 핵심 분자 타겟인 ΔBCL11A ΔHDAC1/2를 발굴했다.

연구팀은 이들을 억제함으로써 삼중음성 유방암세포를 효과적으로 루미날-A 유방암세포로 변환시킬 수 있음을 분자 세포실험을 통해 증명했다.

실제, 삼중음성 유방암세포에서 이 핵심 인자들을 억제했을 때 세포의 분열이 감소하고, 삼중음성 유방암세포의 주요 세포성장 신호 흐름 경로인 `EGFR'과 관련된 인자들의 활동이 감소했다.

또, 루미날-A 유방암세포의 주요 세포성장 신호흐름 경로인 `ERa' 신호전달 경로 인자들의 활성이 회복되는 것을 확인했다.


이처럼 암세포의 성질을 되돌리거나 변환하는 암세포 리프로그래밍 기반의 새로운 치료전략이 임상에서 실현된다면 암 환자의 고통을 최소화하고 삶의 질을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

조광현 교수는 “이번 연구는 악성 암세포를 직접 없애려고 하기보다 치료가 수월한 세포 상태로 되돌린 뒤 치료하는 새로운 방식의 항암 치료전략을 제시했다는데 큰 의미가 있다”고 말했다.

한편, 이번 연구성과는 미국암학회(AACR)에서 출간하는 국제저널 ‘캔서 리서치’에 이날 게재됐다.