국내 연구진이 암이 전이되는 조절과정과 핵심회로를 규명해 학계의 주목을 받고 있다.

KIST 바이오 및 뇌공학과 조광현 교수팀은 최근 '가상 암세포' 실험을 통해 암 전이를 유발하는 핵심 분자회로를 규명했다고 14일 밝혔다.

연구결과에 따르면 조 교수는 이카드헤린의 발현량에 대한 수학모형을 개발하고 대규모 컴퓨터시뮬레이션 분석을 통해 이들의 결합 피드백회로의 상호작용으로 일어날 수 있는 다양한 생명현상을 규명하는데 성공했다.

이카드헤린이란 세포간 결합을 조절하는 단백질. 흔히 종양세포의 전이단계에서 일어나는 상피세포의 변화과정에서 급격히 양이 줄어드는 것으로 알려져 있다.

이에 따라 학계에서는 이카드헤린의 발현량에 대한 메커니즘을 분석하는데 노력해왔지만 이 과정자체가 너무나 복잡하게 얽혀 있어 실험으로 이를 파악하는데 난항을 겪어왔다.

하지만 조 교수팀은 어크와 윈트가 포함된 다양한 신호전달경로를 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석해 이에 대한 과정을 설명하는데 성공한 것이다.

또한, 어크에 의한 알킵 인산화와 스네일에 의한 알킵 전사억제 과정으로 구성된 결합 양성피드백 회로가 임계점 이상의 자극세기에서만 이카드헤린이 급격하게 발현되도록 조절함으로써 외부 노이즈의 동작을 유발한다는 것도 규명했다.

아울러 알킵이 스네일과 슬러그의 발현을 억제함으로써 이카드헤린의 발현이 증가되고 이 때문에 전이과정이 억제될 수 있음을 보였다.

지금까지 전이를 일으키는 종양세포에 알킵의 발현이 현저하게 감소되었다는 많은 임상적 보고가 있었지만, 그 근본적인 메커니즘은 알려져 있지 않았었다.

KIST는 "이번 연구결과는 향후 이를 표적으로 하는 항암제 개발 등 IT를 이용한 생명과학 응용연구의 중요한 발판이 될 것"이라고 말했다.

한편, 이번 연구결과는 컴퓨터시뮬레이션 결과임에도 이례적으로 그 학문적 성과를 인정받아 권위있는 암 전문 학술지인 'Cancer Research'지에 게재됐다.