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국내 연구진이 대장조직에 숨겨진 암 발생 억제 메커니즘을 규명해냄에 따라 대장암 발병에 대한 이해를 돕는 계기가 될 것으로 기대된다.
이번 연구는 KAIST 바이오및뇌공학 조광현 석좌교수(교신저자)가 주도하고 송제훈 박사과정 연구원(제1저자)과 영국 암연구소 오웬 삼손 박사, 데이비드 휴웰, 레이첼 리지웨이, 아일랜드 연구소 보리스 콜로덴코, 월터 콜치 박사가 참여했다.
연구팀은 유전자 변이로 발암 가능성이 높아진 세포를 대장의 장샘에서 빨리 내보내는 방식으로 대장조직이 빠르고 빈번한 조직재생 과정을 통해 암 발생을 억제한다는 사실을 알아냈다.
변이된 세포의 장샘 체류시간을 줄여 비정상적 세포분열을 억제하는 방어 메커니즘이 대장에 내재돼 있다는 것이다.
방대한 수학모델 시뮬레이션 결과, 유전자 변이에 의해 윈트신호전달이 강화된 변이세포는 정상세포에 비해 접착력이 높아지면서 장샘의 위쪽으로 더욱 빠르게 이동해 장내로 배출되기 쉬운 것으로 나타났다.
윈트신호전달은 세포 증식과 분화에 관여하는 신호전달 경로로, 세포 외부에서 윈트 신호가 들어오면 베타 카테닌을 분해시켜 농도를 낮게 유지해주는 분해복합체가 억제되면서 세포증식이 일어나게 된다.
실제 생쥐모델에서도 비정상적인 장샘 조직의 경우 증식이 활발한 세포가 오히려 느리게 이동하는 것으로 나타나 이 같은 시뮬레이션 결과를 확인할 수 있었다.
조광현 교수[사진]는 “본 연구는 컴퓨터 시뮬레이션으로 다세포 생명체가 비정상적 세포 변이에도 불구하고 조직의 항상성을 유지하도록 정교하게 설계돼 있음을 규명한 것”이라며 “IT와 BT의 융합연구인 시스템생물학 연구를 통해 복잡한 생명현상의 숨겨진 원리를 파악할 수 있음을 보였다”고 설명했다.
한편, 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업의 지원으로 수행됐으며 연구 결과는 셀(Cell) 자매지인 ‘셀 리포트(Cell Reports)’ 온라인판 3월 28일자에 게재됐다. |
