KAIST연구팀, 암세포를 정상세포로 환원하는 기술 발견
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KAIST연구팀, 암세포를 정상세포로 환원하는 기술 발견
  • 정영숙
  • 승인 2020.01.10 19:35
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카이스트(KAIST)는 조광현 바이오 및 뇌공학과 교수 연구팀이 대장암세포를 일반적인 정상 세포로 되돌리는 초기 원천기술을 개발하는데 성공했다고 9일 밝혔다. 

연구팀은 대장암세포와 정상 대장 세포의 유전자 조절 네트워크를 분석해 대장암세포를 정상 대장 세포로 변환하는데 필요한 핵심 인자를 발견하고 이에 새로운 치료 원리를 개발했다.  

현재 항암치료로 가장 널리 사용되는 항암 화학요법은 빠르게 분열하는 암세포를 공격해 죽임으로써 암세포의 증식을 억제하는 방식이다. 이에 정상적인 세포들까지도 죽여 구토, 설사, 탈모, 골수 기능장애, 무기력 등의 부작용을 일으킨다. 또 암세포들은 항암제에 내성을 갖게 돼 약물에 높은 저항성을 가지는 암세포로 진화한다. 

조광현 교수 연구팀은 암세포를 정상 세포로 변환하는 새로운 방식의의 치료전략을 착안해 시스템생물학 연구방법을 통해 대장암세포를 정상 대장 세포로 변환할 수 있는 핵심조절인자를 탐구했고, 그 결과 다섯 개의 핵심전사인자(CDX2, ELF3, HNF4G, PPARG, VDR)와 이들의 전사 활성도를 억제하고 있는 후성유전학적 조절인자인 SETDB1을 발견했다. 

연구팀은 이번 연구를 통해 SETDB1을 억제함으로써 암세포를 효과적으로 정상 세포로 변환할 수 있음을 분자세포실험을 통해 증명했다. 대장암세포에서 SETDB1을 억제했을 때 세포가 분열을 중지하고 정상 대장 세포의 유전자 발현패턴을 회복하는 것을 확인했다. 

이번 연구에 따르면 암세포에서는 암 특이적으로 활성화된 후성유전학적 조절인자 SETDB1이 정상 세포의 핵심전사인자를 억제해 암세포가 정상 세포로 변환하는 것을 차단하고 있는 것으로 밝혀졌다. 즉, SETDB1을 조절함으로써 다시 원래의 정상 세포 상태로 되돌릴 수 있음을 증명한 것이다. 

조광현 교수 연구팀은 서울삼성병원과의 협동 연구를 통해 SETDB1이 높게 발현되는 대장암세포를 가진 환자들에게서 더 안 좋은 예후가 나타남을 확인했으며, 환자 유래 대장암 오가노이드(3차원으로 배양한 장기유사체)에서 SETDB1의 발현을 억제했을 때 다시 정상 세포와 같은 형태로 변화함을 관찰했다. 

이번 연구에서 찾아낸 타겟 단백질의 활성을 억제할 수 있는 저분자화합물은 아직 개발된 바 없으며 추후 신약개발과 전임상실험을 통해 암세포의 정상 세포화라는 새로운 치료 기술이 본격적으로 실현된다면 현재 항암치료의 많은 부작용과 내성 발생을 모두 최소화함으로써 환자의 고통을 완화해 삶의 질을 크게 높일 수 있을 것으로 기대된다. 

조광현 교수는 “그동안 암은 유전자 변이 축적에 의한 현상이므로 되돌릴 수 없다고 여겨졌으나 이를 되돌릴 가능성을 보여줬다”라며 “이번 연구는 암을 당뇨나 고혈압과 같은 만성질환으로서 잘 관리하면서 삶의 질을 유지할 수 있도록 하는 새로운 항암치료의 서막을 열었다”라고 전했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 바이오의료기술개발사업, 카이스트 그랜드 챌린지 30 사업의 지원으로 수행됐으며, 연구 결과는 미국암학회(AACR)에서 출간하는 국제저널 ‘분자암 연구(Molecular Cancer Research)’ 표지논문(2일자)으로 게재됐고 하이라이트 특집 기사도 함께 출판됐다.


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