우라나라 연구진이 정상세포에서 암세포로 변화하는 순간의 임계전이 (critical transition) 현상을 연구하고, 그 과정에서 암세포-정상세포 변화의 가역적 현상을 유발하는 분자 스위치를 발굴하는 기술개발에 성공했다는 연구내용이 Advanced Sciencㄷ 에 지난 1월 22일 온라인 발표되었습니다.

KAIAST의 조광현 바이오 및 뇌공학과 교수 연구팀의 성과로 정상세포가 암세포로 전환되기 직전의 불안정한 임게 전이상태 (물이 100도시에 끓어 증기로 변화하는 것 같은 갑작스러운 상태의 변화를 유발하는 현상)을 연구하면서 유전자 발현데이터를 시스템생물학적 방법으로 분석하여 암 가역화 (정상세포로 복귀)에 핵심적인 역할을 하는 분자스위치를 인공지능으로 발굴하는 원천기술을 확보한 것입니다.

이 방법을 기반으로 대장암에 적용하였을때, 시험관에서 암세포가 정상세포의 특징을 회복하는 것도 확인했다고 하며, 다양한 암에 가역적 항암 치료제 개발에 응용될 것으로 기대가 됩니다.

해당논문은 다음의 링크에서 보실수 있습니다.

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202412503

이러한 시도는 매우 과학적으로 흥미가 있는 진전입니다.

아쉽게도 우리가 직면한 환자의 암세포 집단은 발달하면서 수많은 유전작인 변화가 집단내에 임의적으로 생기면서 조금씩 차이가 나는 암세포들의 군집이며, 특히 돌연변이를 보수하는 유전자들이 손상되는 경우가 많아 암세포들은 더 다양한 구성원으로 발달하게 됩니다. (마치 코로나 바이러스에 감염되면 수 많은 변종을 감염자가 생산하는 것과 유사합니다)

그러다 보니 하나의 분자스위치를 찾는다고 해서 한명의 환자내에 모든 암세포가 치료된 다고 보기는 어렵습니다. 

암세포의 유전자 돌연변이는 영구적이라, 유전자 편집으로도 해결되지 않습니다.

그나마, CAR-T 기반 기술은 환자의 B 세포 암 (림프종)에 매우 효과적으로 작동하는 수단인데, 이는 해당 치료제가 환자의 모든 B 세포를 제거하기 때문에 가능합니다. 

환자의 B 세포는 골수의 조혈모세포(혈액줄기세포)만 있다면, 언제든지 복구가 되는 세포들입니다.

CAR-T의 혈액암에 대한 성공 이후, 혈액암이 아닌 암종 (고형암)에 대한 CAR-T (또는 CAR-기반 다른 세포) 기술이 개발되고 있지만, 뚜렷한 성과를 거두지 못하고 있습니다.

암 치료분야는 앞으로도 꾸준히 연구와 개발이 필수적인 바이오 분야임은 명백합니다.