가상 암세포 실험을 통해 암 전이를 유발하는 핵심 분자회로가 국내 연구진에 의해 규명됐다.
이에 따라 향후 이를 표적으로 하는 항암제 개발 등 IT를 이용한 생명과학 응용연구의 중요한 발판이 마련될 전망이다.
한국과학기술원(이하 KAIST)은 14일 “바이오 및 뇌 공학과 조광현 교수 연구팀이 ITㆍBT의 융합연구인 시스템생물학 연구에 기반을 둔 ‘가상 암세포’ 실험을 통해 암 전이를 유발하는 핵심 분자회로를 밝혀냈다”고 전했다.
이번 연구를 통해 알킵(RKIP)이 매개가 되는 암 전이 조절과정과 핵심회로가 규명, IT를 이용한 항암제 개발과 융합연구를 통한 생체시스템 모델링 및 바이오시뮬레이션 연구의 새로운 가능성을 제시하게 됐다.
상피세포가 중간엽세포로 변화하는 과정은 종양세포의 전이단계에서 일어나는 매우 중요하다. 특히 이 과정의 주요 특징 중 하나는 세포 간 결합 조절 단백질인 이카드헤린(E-cadherin)의 양이 급격히 줄어드는 것이다.
이카드헤린의 발현량은 어크(ERK)와 윈트(Wnt)가 포함된 다양한 신호전달경로에 의해 조절되는 것으로 알려졌지만 그 경로는 서로 복잡하게 얽혀 있어 이들의 동역학 특성과 숨겨진 조절 메커니즘을 분석하는데 어려움이 따랐다.
하지만 조광현 교수 연구팀은 “이에 대한 수학모형을 개발하고 대규모 컴퓨터시뮬레이션 분석을 통해 이 결합 피드백회로의 복잡한 상호작용으로 일어날 수 있는 다양한 생명현상을 규명했다”고 강조했다.
지금까지 전이를 일으키는 종양세포에서 알킵(RKIP)의 발현이 현저히 감소됐다는 임상적 보고는 많았지만 그 근본적인 메커니즘이 규명된 것은 처음이다.
한편, 이번 연구결과는 순수 컴퓨터시뮬레이션 결과임에도 이례적으로 암 전문 학술지 '캔서 리서치(Cancer Research)' 에 게재됐다. / 메디칼트리뷴 기사제휴 데일리메디 제공