카이스트(KAIST)는 바이오와 뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 대장암 발병 과정에서 생기는 유전자 네트워크 원리를 규명하는 데 성공했다고 7일 밝혔다. 

암은 유전자 돌연변이에 의해 발생한다. 돌연변이 종류는 암 종류에 따라 차이가 있다. 백혈병이나 소아암은 10여개, 성인 고형암은 50여개, 외부 인자로 발생하는 폐암 등은 수백개에 이른다.

따라서 네트워크 원리를 모른 채 소수의 암 유발 유전자를 대상으로 치료하면 효과가 제한적이고 약물 내성을 일으키는 부작용도 있다. 

연구팀은 이같은 한계를 극복하기 위해 대장암 환자 유전자 상호작용에서 나타나는 돌연변이의 영향력을 정량화했다.

대장암 환자를 임상 특징에 따라 분류한 연구팀은  대규모 컴퓨터 시뮬레이션 분석으로 암 발생 과정에서 '임계전이' 현상을 확인했다. 임계전이는 물질의 상태가 갑작스럽게 변화하는 현상을 뜻한다. 

연구팀은 기존의 대장암에서 잘 알려진 암 유발 유전자 돌연변이의 발생 순서를 따르는 경우 임계전이 현상이 나타나는 것을 발견했다.

임계전이를 활용하면 유전자 돌연변이의 영향을 효과적으로 저해하는 새 항암 표적 약물을 개발할 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

조광현 교수는 "시스템생물학으로 암세포 발달 과정에서 유전자 네트워크 원리를 최초로 밝힌 사례"라고 말했다.

신동관 박사와 이종훈ㆍ공정렬 학생연구원(박사 과정) 등이 함께 참여한 이번 논문은 네이처 커뮤니케이션스 최근호에 실렸다.