국내 연구진이 암세포 재프로그래밍 치료법을 기반으로 한 새로운 암 치료 전략을 제시했다.

국립암센터는 생물정보연구과 신동관 교수와 KAIST 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 암세포를 정상에 가까운 상태로 되돌릴 수 있는 ‘REVERT’를 개발했다고 9일 밝혔다. REVERT는 시스템생물학을 기반으로 복귀 스위치를 찾아내는 원천 기술이다.

기존 암 치료는 화학요법이나 방사선 치료처럼 암세포를 사멸시키는 데 초점을 맞췄다. 또 암세포를 정상 세포로 되돌리는 재프로그래밍 치료를 활용해 부작용을 줄이고 근본적인 치료를 가능하게 했다. 하지만 어떤 유전자를 조절해야 세포를 되돌릴 수 있는지 명확히 규명하기는 어려웠다.

그래서 연구팀은 단일세포 유전자 데이터를 분석해, 정상세포와 암세포의 경계 지점인 임계전이(Critical Transition) 상태를 포착했다. 이는 세포가 암으로 완전히 넘어가기 직전인 상태로, 외부 개입이 이뤄지면 정상으로 되돌릴 수 있다.

연구팀은 이를 토대로 세포 안에서 유전자들이 서로 어떻게 연결되고 영향을 주는지 지도를 만들고, 가상 실험을 수천번 진행했다. 그 결과, 유전자 YY1(Yin Yang 1)과 MYC가 세포 운명 전환의 핵심 스위치란 사실을 밝혔다. 두 유전자는 세포 성장과 분열을 조절하는 역할을 하며, 동시에 억제할 경우 세포가 정상 성질을 되찾을 가능성이 크게 증가했다.

또 연구팀은 이 유전자가 함께 조절하는 지점을 추적해 USP7(Ubiquitin Specific Peptidase 7)도 새롭게 발굴했다. 환자 유래 대장암 오가노이드(미니 장기)에 USP7 억제제를 적용한 결과, 암 조직 성장은 크게 줄고 정상 대장 조직 특징이 일부 회복됐다. 이는 REVERT 예측이 실제 실험으로 입증된 것으로 암세포가 정상 상태로 되돌아갈 수 있음을 보여준다.

다만, 이번 연구는 세포·오가노이드 수준의 기초연구 단계로, 실제 환자 치료에 적용되기까지는 임상 검증이 필요하다고 연구팀은 밝혔다.

신 교수는 “기존의 암 치료가 암세포라는 기계를 부수는 망치였다면, REVERT는 그 기계의 회로도를 이해하고 잘못된 스위치를 찾아내 다시 켜는 정밀한 도구와 같다”며 “새로운 치료 전략 가능성을 열었다는 점에서 큰 의미가 있다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 국립암센터 공익적암연구사업, 과학기술정보통신부 한국연구재단 중견연구사업·기초연구실사업, 보건복지부 한국보건산업진흥원 질병중심 중개연구사업 지원을 통해 수행됐다. 연구 결과는 국제 학술지인 Advanced Science에 ‘Attractor Landscape Analysis Reveals a Reversion Switch in the Transition of Colorectal Tumorigenesis’란 제목으로 게재됐다.