[과학을 읽다]종양 치료법 실마리 찾았다

카이스트 연구팀 밝혀내

▲초파리의 정상 눈(왼쪽)이 쉽원 양이 줄어들면서 오른쪽처럼 돌출된 눈이 형성된다.[사진제공=카이스트]

[아시아경제 정종오 기자] 종양의 크기를 조절하는 유전자가 발견됐습니다. 종양 치료법에 대한 새로운 접근이 가능할 것으로 기대됩니다. 카이스트(KAIST, 총장 강성모) 생명과학과 최광욱 교수 연구팀이 돌연변이 유전자의 세포분열이 증가하고 기관이 비정상적으로 커지는 현상의 원인을 규명했습니다.

연구팀은 우리 몸의 각 기관이 정상적 크기로 자라게 하는 히포 네트워크(Hippo Network) 내에서 쉽원(Schip1)이라는 새로운 단백질을 발견하고 기능 원리를 찾아냈습니다. 생명체에는 각 기관들이 적절한 크기가 되도록 스스로 조절하는 능력이 있습니다. 이것을 가능하게 만드는 각 요소들은 서로 네트워크를 이뤄 작동하고 그 네트워크를 히포 네트워크라 부릅니다.

히포 네트워크에 유전적 혹은 후천적으로 문제가 발생하면 조절능력을 상실해 기관에서 종양을 만들게 되고 생명을 위협하는 요소가 됩니다. 네트워크를 구성하는 요소를 밝히고 완성시키는 것은 불확실한 종양의 발생원인 규명에 필수입니다.

과학계는 지속적 연구를 통해 히포 네트워크의 구성요소들과 기능, 역할을 발견했습니다. 히포 네트워크에는 중심적으로 작동하는 두 요소인 '타오 원(Tao-1)'과 '익스팬디드(Expanded)'가 있습니다. 문제는 이 두 요소가 어떻게 연결되고 상호작용하는지는 밝혀지지 않았습니다.

익스팬디드와 타오원이 네트워크 내에서 관련이 있다는 점만 드러났을 뿐 어떤 방식으로 연결됐는지, 직접적 연관은 무엇인지에 대한 부분은 밝혀내야 할 숙제로 남아 있었습니다. 연구팀은 문제 해결을 위해 히포 네트워크 유전자가 처음 발견된 초파리를 이용했습니다. 히포 네트워크는 초파리부터 인간까지 거의 동일한 유전자에 의해 조절되고 있기 때문이죠.

연구팀은 초파리 히포 네트워크 내 쉽원(Schip1) 요소가 익스팬디드와 타오원 사이의 매개체라는 사실을 규명했습니다. 쉽원은 타오원을 세포막으로 끌어들이는 역할을 하고 익스팬디드는 쉽원이 적절한 위치를 잡게 합니다. 쉽원 유전자에 돌연변이가 생길 경우 세포분열이 크게 증가하고 결과적으로 기관의 크기가 비정상적으로 커지는 등 암 조직에서 나타나는 여러 형질이 발생하게 되는 것이죠.

연구팀은 쉽원 유전자가 초파리뿐 아니라 인체에도 잘 보존돼 있기 때문에 종양의 원인 규명과 치료법 개발에 중요한 역할을 할 것이라고 전망했습니다. 앞으로 고등 생명체를 이용한 추가 연구가 진행될 것으로 기대됩니다. 여러 연구 과정이 남았기 때문에 임상에 적용하기에는 아직 시간이 필요해 보입니다.

최 교수는 "지금까지 단절됐던 히포 네트워크에서 상류와 하류 요소를 이어주는 중요한 고리를 찾았다"며 "매우 의미있는 발견"이라고 자평했습니다. 연구 결과는 셀(Cell) 자매지인 'Developmental Cell' 7일자 온라인 판(논문명: Drospohila Schip1 links Expanded to Tao-1 to regulate Hippo signaling)에 실렸습니다.