"암세포로 변하는 정상세포 운명 바꾸는 '분자스위치' 발굴"

정상세포가 암세포로 변화하는 순간을 잡아내 암세포를 정상세포로 되돌릴 수 있는 '분자 스위치'가 국내 연구진에 의해 발견됐다.5일 한국과학기술원(KAIST)은 바이오·뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 암세포로 변화하는 정상세포의 '임계전이'(臨界轉移, critical transition) 현상을 포착해 암세포를 다시 정상세포로 만들 수 있는 분자 스위치를 찾아냈다고 밝혔다.현행 항암치료는 암세포를 사멸시켜 치료하는 방식으로, 정상세포까지 죽이거나 내성으로 인해 암이 재발하는 등 한계가 있다.앞서 연구팀은 디지털트윈(가상모형)을 이용해 암의 악성을 억제하고 정상세포와 유사한 상태로 되돌려 부작용 없이 치료할 수 있는 '가역 치료'의 이론적 가설을 제시한 바 있다.이후 이번 연구에서는 암 발생 과정에서 일어나는 임계전이 순간에 주목해 정상세포와 암세포가 불안정하게 공존하는 상태를 정밀하게 분석, 암세포를 정상세포로 되돌릴 수 있음을 실험적으로 증명하는 데 성공했다.임계전이는 물이 100도가 되면 갑자기 기체로 변하는 것처럼, 시스템이 특정 임계점을 넘어서면 급격한 상태 변화를 나타내는 현상이다. 임계전이를 겪은 후에는 원래 상태로 돌아갈 수 없고, 임계점에 가까워질수록 기존 상태와 새로운 상태가 공존하며 불안정해진다.연구팀은 단일세포 전사체 데이터를 통해 정상세포의 임계전이를 관장하는 핵심 유전자 네트워크를 추론, 시스템생물학 연구 방법을 활용해 암세포를 정상세포 상태로 되돌릴 수 있는 '분자스위치'를 발굴했다.조광현 교수는 "정상세포가 되돌릴 수 없는 암세포 상태로 변화되기 직전의 임계 전이 순간을 포착해 암세포의

2025-02-05 13:30:04

암세포 전이·재발 유도하는 유전자 16개 밝혀져

암세포가 다른 곳으로 전이되거나 재발하도록 유도하는 유전자 16개가 발견됐다. 미국 존스 홉킨스대 키멀 암 센터 대니얼 길크스 교수팀은 6일 과학 저널 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에서 암생쥐 모델의 원발성 종양 세포와 혈류나 폐로 들어간 종양 세포를 비교, 암세포가 저산소 영역에서 벗어나 혈류에서 생존하는 데 사용하는 유전자 16개를 확인했다고 밝혔다.빠르게 분열하는 세포가 모여 있는 종양의 깊은 곳은 산소가 부족한 상태가 되는데, 이런 환경에서 살아남은 암세포는 산소가 풍부한 혈류를 따라 천천히 이동하며 암의 전이나 재발을 일으킨다.이런 저산소 상태는 고형암의 90%에서 발생하며 전이 및 사망률과 관련이 있다. 특히 종양 내 저산소 상태를 경험한 유방암 세포는 동물 모델에서 폐 전이가 발생할 가능성이 5배 더 높은 것으로 나타났다.길크스 교수는 "산소 농도가 더 낮은 환경에서 살아남은 암세포일수록 혈류에서 생존할 가능성도 크다"며 "이는 종양 내 산소 수치가 낮을수록 암 예후가 나빠지는 것과 관련이 있다"고 지적했다.연구팀은 암 모델 생쥐의 종양에 있는 암세포에 녹색 형광 표지를 한 다음 위치에 따라 유전자 발현이 변하는 것을 측정하는 공간 전사체학 기술을 적용, 암세포가 저산소 상태에 있을 때와 산소가 풍부한 영역으로 이동할 때 활성화되는 유전자를 확인했다.생쥐의 원발성 종양에 있는 세포와 혈류나 폐로 들어간 종양에 있는 세포를 비교한 결과, 저산소 상태에서 활성화되는 유전자 16개가 암세포가 초기 종양에서 벗어난 후에도 오랫동안 계속 발현되는 것으로 나타났다.연구팀은 또 재발률이 높은 삼중 음성 유방암(TNBC)

2024-11-06 10:34:26