한국과학기술원(KAIST)은 바이오·뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 정상세포가 암세포로 변화하는 순간의 '임계전이'(臨界轉移, critical transition) 현상을 포착해 암세포를 다시 정상세포로 되돌릴 수 있는 분자 스위치를 찾아냈다고 6일 밝혔다.

 암세포를 사멸시켜 치료하는 현행 항암치료 방식은 내성으로 인해 암이 재발하거나 정상세포까지 죽이는 등 근본적인 한계가 있다.

 연구팀은 앞선 연구에서 디지털트윈(가상모형)을 통해 암의 악성을 억제하고 정상세포와 유사한 상태로 되돌려 부작용 없이 치료할 수 있는 가역 치료의 이론적 가설을 제시한 바 있다.

 연구팀은 단일세포 전사체 데이터를 활용해 정상세포의 임계전이를 관장하는 핵심 유전자 네트워크를 추론, 시스템생물학 연구 방법을 통해 암세포를 정상세포 상태로 되돌릴 수 있는 분자스위치를 발굴했다.

 시스템생물학은 정보기술(IT)의 수학 모델링, 컴퓨터 시뮬레이션과 생명공학 기술(BT)의 분자세포생물학 실험을 융합해 접근하는 연구 방법이다.

 디지털트윈 모델을 이용해 전통적인 실험 방식으로는 접근이 어려운 생명현상을 탐구할 수 있다.

 실제 대장암세포에 기술을 적용, 정상 대장세포의 특성을 회복할 수 있음을 분자세포실험으로 확인했다.

 조광현 교수는 "정상세포가 되돌릴 수 없는 암세포 상태로 변화되기 직전의 임계 전이 순간을 포착해 암세포의 운명을 되돌릴 수 있음을 입증했다"고 연구 의의를 밝혔다.

 이번 연구 성과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스'(Advanced Science) 지난달 22일 자 온라인판에 실렸다.