대장암 발병 유전자 네트워크 원리 첫 규명

카이스트 조광현 교수 연구팀 / 컴퓨터 시뮬레이션 통해 밝혀

암은 유전자 돌연변이에 의해 발생한다. 이 돌연변이의 빈도는 백혈병과 소아암의 경우 10여개에 불과하지만 고형암은 평균 50여개, 폐암 등은 수백개에 이른다. 표적항암제를 개발 중인 세계 암 연구자들은 빈번하게 발견되는 이 유전자 돌연변이들을 파악하고 주요 암 유발 유전자를 찾아내는 데 집중하고 있다.

그러나 유전자 돌연변이는 해당 유전자뿐 아니라 상호작용하는 다른 유전자에도 영향을 끼친다. 따라서 유전자 간 네트워크의 원리를 모른 채 소수의 암 유발 유전자만을 대상으로 하는 현재의 치료법은 효과가 국한적이고 쉽게 약물 내성을 일으키는 한계가 있다.

카이스트(KAIST) 바이오 및 뇌공학과 조광현(사진) 교수 연구팀은 처음으로 대장암이 발병하면서 생기는 이 유전자 네트워크의 원리를 규명하는 데 성공했다고 7일 밝혔다.

조 교수팀은 대장암 환자의 대규모 유전체 데이터를 이용해 유전자 상호작용 네트워크에서 나타나는 다중 돌연변이의 협력적 효과의 수학모형을 구축했다. 국제암유전체컨소시엄에서 발표한 전암 유전체데이터베이스(TCGA)를 토대로, 유전자 네트워크에서 나타나는 돌연변이의 영향력을 정량화하고 이를 이용해 대장암 환자군을 임상 특징에 따라 군집화한 것이다. 이어 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 암 발생 과정에서 나타나는 임계전이(critical transition·시스템의 한 상태가 상태로 급격히 변하는 과정) 현상을 밝혀내 숨겨진 유전자 네트워크의 원리를 최초로 밝혀냈다. 이 수학모형을 활용하면 암 환자에게 발생하는 다수 유전자 돌연변이의 영향을 효과적으로 저해할 수 있는 새로운 항암 표적 약물이 개발될 것으로 기대된다.

대전=임정재 기자 [e-mail]