조광현(가운데) 교수 연구팀의 연구 모습. [KAIST 제공]

악성 폐암 세포를 치료가 가능한 암세포로 바꿀 수 있는 신개념 항암치료 기술이 개발됐다.

카이스트(KAIST)는 바이오 및 뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 폐암 세포의 성질을 변환시켜 암세포의 전이를 막고 약물에 대한 저항성을 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

조광현 교수 연구팀은 폐암 세포의 전이능력이 없는 상피세포에서 전이가 가능한 중간엽세포로 변화되는 천이 과정(EMT)에서 나타나는 다양한 암세포 상태들을 나타낼 수 있는 세포의 분자 네트워크 수학모델을 만들었다. 컴퓨터 시뮬레이션 분석과 분자 세포실험을 통해 악성종양으로 증식하여 인접한 조직이나 세포로 침입하거나 약물에 내성을 가진 중간엽세포 상태에서 전이가 되지 않은 상피세포 상태로 다시 바뀔수 있도록 세포의 성질을 변환시켜주는 핵심 조절인자들을 발굴했다.

특히 이 과정에서 그동안 난제로 남아 있었던 중간과정의 불안정한 암세포 상태를 피하는 동시에 항암 화학요법 치료가 잘 되는 상피세포 상태로 온전히 역전하는 데 성공했다.

조광현 교수 연구팀은 중간엽세포 상태인 폐암 세포를 전이 능력이 상실된 상피세포 상태로 역전시킬 수 있는 세 개의 핵심 분자 타깃을 발굴하고 이를 분자 세포실험을 통해 검증했다. 이러한 발견은 실제 인체 내 암 조직의 환경에서처럼 자극이 주어진 상황에서 중간엽세포 상태가 상피세포 상태로 역전될 수 있음을 증명해 그 의미가 크다.

연구내용 모식도.[KAIST 제공]

조광현 교수는 “높은 전이 능력과 약물저항성을 획득한 폐암 세포를 전이 능력이 제거되고 항암 화학요법치료에 민감한 상피세포 상태로 온전히 역전시키는 데 성공했다”면서 “향후 암 환자의 예후를 증진할 수 있는 새로운 치료전략을 제시하게 될 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 미국암학회에서 출간하는 국제학술지 ‘캔서 리서치’ 1월 30일 온라인판에 게재됐다.

한편 조광현 교수 연구팀은 암세포를 정상세포로 되돌리는 가역 치료원리를 최초로 제시한 뒤 2020년 1월에 대장암세포를 정상 대장 세포로 되돌리는 연구 결과를 발표했다. 지난해에는 가장 악성인 유방암세포를 호르몬 치료가 가능한 유방암세포로 리프로그래밍하는 연구에 성공한 바 있다. 이번 연구 결과는 전이 능력을 획득한 폐암 세포 상태를 전이 능력이 제거되고 약물 반응성이 증진된 세포 상태로 되돌리는 가역화 기술 개발의 세 번째 성과다. 구본혁 기자