미래창조과학부와 한국연구재단은 IT(정보기술)와 BT(생명기술)의 융합연구인 시스템생물학 기반의 신개념 암세포 사멸 제어기술을 개발한 카이스트 조광현 석좌교수(45)를 이달의 과학기술자상 2월 수상자로 선정했다.
시스템생물학은 생명체의 근본 원리를 시스템 차원에서 규명하는 21세기 새로운 생명연구 패러다임이다. 조 교수는 시스템생물학 연구로 유방암 세포 사멸을 유도하는 약물 조합을 처음으로 발굴해 환자맞춤형 치료 원천기술을 개발했다는 평가를 받았다.
전세계적으로 많은 과학자들은 암세포의 증식을 억제하고 사멸을 촉진하는 대표적 암 억제 단백질 p53을 연구해 왔다. 그러나 p53이 처음으로 발견된 지 30여년이 지난 지금도 임상실험에서는 효과가 미미하거나 부작용이 나타나는 문제가 있었다. 이는 p53의 세포 내 기능이 복잡한 신호전달 네트워크 속에서 다양한 양성 및 음성 피드백에 의해 조절돼 기존 생물학적 접근방식으로는 파악하기 힘들었기 때문이다.이에 조 교수는 교수는 IT를 BT에 접목, 방대한 p53 신호전달네트워크의 복잡한 기능조절과정을 시스템생물학적 접근으로 네트워크 차원에서 분석하여, p53의 동역학적 변화와 기능을 밝혀냈다.
조 교수는 수많은 피드백으로 복잡하게 얽혀 있는 p53 신호전달네트워크의 다양한 변이조건에 따른 대규모 컴퓨터시뮬레이션 분석을 통해 p53의 동역학적 특성과 기능을 결정하는 핵심조절회로를 발견하고, p53의 동역학적 특성 변화에 따라 세포의 운명도 달라질 수 있음을 규명했다.
또 이 핵심조절회로를 억제하는 표적약물(Wip1 억제제)과 기존의 표적항암제(뉴트린)를 조합하는 경우, 뉴트린만으로 처리하였을 때(10%가량)보다 유방암 세포의 사멸율이 90% 가량 매우 효과적으로 증대된다는 사실을 발견했다.조 교수는 “앞으로 융합연구를 통해 학문의 경계에서 다양한 혁신적인 아이디어들이 창출될 수 있도록 미래창조과학부 등 정부의 적극적인 지원이 있기를 희망 한다”고 수상소감을 밝혔다.
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