암세포 정상세포로 돌릴 실마리···유전자제어 목표 발굴 기술 개발

작성일 08-28

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">KAIST, 복잡한 유전자 네트워크 제어해 정상 회복 성공</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="t9TP9Ze7Ex">
          <p contents-hash="4a104a8fbefb198824fe9d9f039df37d3983a15d647579fe1f0017edcdf9b266" dmcf-pid="F2yQ25dzmQ" dmcf-ptype="general"> [이데일리 강민구 기자] 한국과학기술원(KAIST) 연구진이 유전자 제어 타겟을 찾아 회복시키는 범용 기술을 개발했다. 이를 통해 암세포를 파괴하지 않고 정상세포와 유사한 형태로 되돌리는 항암 치료법과 신약 개발, 세포치료를 위한 리프로그래밍 가능성을 제시했다.</p>
          <p contents-hash="692cb14f13cdddf1e4790b720a5d9e7fac4ea65154bdabd490a3a7fb98755118" dmcf-pid="3VWxV1JqrP" dmcf-ptype="general">KAIST는 조광현 바이오뇌공학과 교수 연구팀이 대수적 접근법(대수 계산을 통해 제어 타겟을 찾아내는 방식)을 활용해 변형된 세포의 자극·반응 양상을 정상으로 회복시킬 수 있는 유전자 제어 타겟을 발굴하는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="cc2d7568cc9a1a2699fa72124f4da99622589c6dafa0e831e64f4e8bbcfc456c" dmcf-pid="0fYMftiBs6" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="조광현 KAIST 교수(맨 오른쪽)와 주요 연구진.(사진=KAIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/28/Edaily/20250828091438544vjdj.jpg" data-org-width="670" dmcf-mid="1luAn9wMmM" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/28/Edaily/20250828091438544vjdj.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            조광현 KAIST 교수(맨 오른쪽)와 주요 연구진.(사진=KAIST)
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="b11a68d0a88e7acda48416c14413bc1d2a3c9f68be371dbcf2c5c2e665034502" dmcf-pid="pyL5yc0CD8" dmcf-ptype="general">
           연구팀은 세포 속 유전자들이 서로 얽혀 조절하는 복잡한 관계를 하나의 ‘논리 회로도(Boolean network)’로 표현했다. 이후 세포가 외부 자극에 어떻게 반응하는지를 ‘지형 지도(phenotype landscape)’로 시각화했다.
          </div>
          <p contents-hash="13380159870cb67edf4bb9531983b4e4f68c5c7854a13aa8264c49343cf89546" dmcf-pid="UWo1Wkphs4" dmcf-ptype="general">또 ‘세미 텐서 곱(모든 가능한 유전자 조합과 제어 효과를 하나의 대수적 공식으로 계산)’이라는 수학적 기법을 활용해 지도를 분석해 어떤 유전자를 조절하면 세포 전체 반응이 어떻게 달라질지 빠르고 정확하게 계산할 수 있는 방법을 만들었다.</p>
          <p contents-hash="9a0d84b57aafa58a88b92ce4041eb07505f0d3b3ec90f4781d40048ab57a7bba" dmcf-pid="uYgtYEUlmf" dmcf-ptype="general">실제 세포의 반응을 결정하는 주요 유전자들은 수천 개 이상이어서 계산이 복잡하다. 이를 해결하기 위해 연구팀은 ‘수치학적 근사(테일러 근사)’ 기법을 적용해 계산을 단순화했다. 복잡한 문제를 풀기 쉽게 간단한 공식으로 바꾸어도 결과는 거의 똑같이 나오도록 만든 것이다.</p>
          <p contents-hash="901795feb2988a958653c8b652ab2d447f85226732f5efc36f28fd5524e9ab47" dmcf-pid="7GaFGDuSDV" dmcf-ptype="general">그 결과, 연구팀은 세포가 어떤 안정 상태(attractor)에 도달하는지를 계산하고, 특정 유전자를 제어했을 때 세포가 어떤 새로운 상태로 바뀌는지를 예측할 수 있게 됐다. 또 비정상적인 세포 반응을 정상 상태와 가장 유사한 상태로 되돌릴 수 있는 핵심 유전자 제어 타겟을 찾아낼 수 있었다.</p>
          <p contents-hash="9f779a7bcdcee2e3de1a37062b0b298652502ecf856e4d6812c293e3a27d7ead" dmcf-pid="zHN3Hw7vs2" dmcf-ptype="general">연구팀은 개발한 제어 기술을 다양한 유전자 네트워크에 적용해 세포의 변형된 자극·반응 양상을 정상으로 회복시킬 수 있는 유전자 제어 타겟을 높은 정확도로 예측할 수 있다는 사실도 검증했다.</p>
          <p contents-hash="3335be09e3e100bb3e64edbd86f53c18e11de32b27cf034b876cbd04e5ef97f1" dmcf-pid="qXj0XrzTm9" dmcf-ptype="general">조광현 교수는 “세포 운명을 결정짓는 유전자 네트워크의 표현형 지형을 분석·제어하는 디지털 셀 트윈 모델 개발의 핵심 원천기술로 평가된다”며 “향후 암 가역화를 통한 새로운 항암치료법, 신약 개발, 정밀의료, 세포치료를 위한 리프로그래밍 등 생명과학·의학 전반에 폭넓게 응용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="134c37fc1d574be1ef4ba2c6b72af99c7039f09576e39720c0f17cde550daf9b" dmcf-pid="BZApZmqywK" dmcf-ptype="general">연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 지난 22일자 온라인판 논문으로 출판됐다.</p>
          <p contents-hash="64002dc1a356e69dbed6241e9d61fd6ee8a3ae8d1b5b12859ffb246588906cd1" dmcf-pid="b5cU5sBWIb" dmcf-ptype="general">강민구 (science1@edaily.co.kr) </p>
         </section> 
        </div> 
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