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악성 암세포를 치료가능한 암세포로 되돌리는 타임머신 기술 개발

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입력 :ㅣ 수정 : 2021-11-30 13:03 과학 섹션 목록 확대 축소 인쇄

악성 유방암세포, 호르몬치료 가능한 유방암세포로 전환 세포실험성공

암세포의 모습 네이처 제공

▲ 암세포의 모습
네이처 제공

국내 연구진이 치료가 어려운 악성 암세포를 치료가 쉬운 암세포로 되돌리는 ‘타임머신’ 기술을 개발해 주목받고 있다.

카이스트 바이오및뇌공학과 연구팀이 시스템생물학 기법을 통해 악성 유방암세포를 치료가능한 상태로 되돌리는 리프로그래밍 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이같은 연구결과는 미국 암학회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘암 연구’ 11월 30일자에 실렸다. 연구팀은 지난해 1월에도 대장암세포를 정상 대장세포로 되돌리는 연구에 성공한 바 있다.

삼중음성 유방암은 유방암 아류 중 가장 악성으로 빠르게 분열해 전이를 일으키는 암세포를 공격해 암세포 증식을 억제하는 강력한 화학치료제를 사용한다. 문제는 독성이 강해 체내 정상적으로 분열되는 세포까지 죽여 구토, 설사, 탈모, 골수기능장애, 무기력 같은 심각한 부작용을 일으킨다. 또 삼중음성 유방암세포는 독성항암제에도 쉽게 내성을 갖는다는 문제가 있다. 더군다나 암세포만 공격하는 표적 항암요법, 체내 면역시스템을 활용한 면역 항암요법 같은 최신 암치료법도 적용이 쉽지 않다.

연구팀은 삼중음성 유방암과 호르몬 치료가 가능한 루미날-A 유방암 조직의 유전자 네트워크의 수학모델을 개발하고 대규모 컴퓨터 시뮬레이션 분석, 복잡계 네트워크 제어기술을 적용해 삼중음성 유방암세포를 루미날-A 유방암세포로 변환하는데 필수적인 핵심인자 ‘BCL11A’, ‘HDAC1/2’를 찾아냈다.
악성암세포를 치료가능한 암세포로 전환하는 모식도  삼중음성 유방암 세포에 새롭게 발굴된 분자타겟인 BCL11A와 HDAC1/2의 발현을 억제하는 약물을 투여하게 되면 암세포 분자네트워크가 변형되고 그 결과 루미날-A 유방암 세포로 리프로그래밍됨으로써 호르몬치료가 가능하게 된다.  카이스트 제공

▲ 악성암세포를 치료가능한 암세포로 전환하는 모식도

삼중음성 유방암 세포에 새롭게 발굴된 분자타겟인 BCL11A와 HDAC1/2의 발현을 억제하는 약물을 투여하게 되면 암세포 분자네트워크가 변형되고 그 결과 루미날-A 유방암 세포로 리프로그래밍됨으로써 호르몬치료가 가능하게 된다.

카이스트 제공

연구팀은 분자 세포실험으로 ‘BCL11A’, ‘HDAC1/2’을 억제해 삼중음성 유방암세포를 루미날-A 유방암세포로 변환시키는데 성공했다. 이번 연구에서 발굴된 분자타겟 중 ‘BCL11A’ 단백질 활성을 억제할 수 있는 화합물은 아직 개발된 바 없기 때문에 추후 신약개발과 임상실험을 통해 새로운 치료물질을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

연구를 이끈 조광현 교수는 “삼중음성 유방암은 가장 악성이어서 부작용이 큰 독성 강한 화학항암요법 이외에는 치료법이 없었지만 이번 연구를 통해 호르몬 치료가 가능하고 덜 악성인 루미날-A 유방암세포로 되돌려 효과적 치료가 가능하게 할 수 있게 됐다”라고 설명했다. 조 교수는 “이번 연구는 악성 암세포를 직접 없애기보다는 치료가 수월한 세포상태로 되돌려 치료함으로써 치료효과를 높이는 새로운 방식의 항암 치료전략을 제시한 것”이라고 덧붙였다.



유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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