KAIST 조광현 교수 (자료사진)
'p53'은 세포의 이상 증식을 억제하고 암세포 사멸을 촉진하는 단백질로 알려져 '암 정복'을 꿈꾸는 전 세계 과학자의 연구 대상이 되었다.
그러나 p53이 발견된 지 30여 년이 지난 지금도 임상시험에서는 기대와 달리 효과가 미미하거나 부작용만 나타났다.
이는 p53의 세포 내 기능이 복잡한 신호전달네트워크 속에서 다양한 양성 및 음성 피드백(positive and negative feedback)에 의해 조절되는 탓이다.
기존 생물학의 실험적 접근 방식만으로 p53의 기능을 정확하게 파악하는 데 한계가 있다는 얘기다.
한국과학기술원(KAIST) 바이오및뇌공학과 조광현 석좌교수(45)가 IT(정보기술)와 BT(생명기술)를 융합한 시스템생물학(Systems Biology)을 통해 돌파구를 만들었다.
시스템생물학은 생명현상이 어느 하나의 요인으로 발생하는 것이 아니라 생명체를 구성하는 여러 인자의 복잡한 상호작용 결과라는 데 주목한다.
이에 시스템생물학은 수학모델링과 컴퓨터시뮬레이션 분석 및 분자세포생물학 실험기법을 융합해 생명체의 근본적인 동작 원리를 시스템 차원에서 규명한다.
조광현 석좌교수는 방대한 p53 신호전달네트워크의 복잡한 기능조절 과정을 시스템생물학적 접근으로 분석해 p53의 동역학적 변화와 기능을 밝혀냈다.
대규모 컴퓨터시뮬레이션 분석을 통해 조광현 교수는 p53의 동역학적 특성과 기능을 결정하는 '핵심조절회로'를 발견했다.
조 교수는 또 이 핵심조절회로를 억제하는 표적약물(Wip1 억제제)로 유방암 치료 효과를 획기적으로 높이는 길을 열었다.
기존 표적항암제인 <뉴트린(nutlin-3)>에 Wip1 억제제를 조합해 처리하자 유방암 세포 사멸률이 뉴트린만 처리했을 때보다 9배가량 증대한 것이다.
이 외에도 조 교수는 생체 스트레스반응 신호전달과 심장근육세포의 생존·사멸 신호전달 및 대장암 조직의 증식 신호전달에 숨겨진 조절과정을 규명하고 이를 제어하는 신기술을 개발했다.
조 교수는 최근 3년간 <네이처>, <사이언스>, <셀>의 자매지 등 세계적 권위의 과학저널에 34편의 논문을 발표하는 등 지금까지 논문 140여 편을 우수 국제저널에 게재했다.
미래창조과학부와 한국연구재단은 4일 시스템생물학 기반의 신개념 암세포 사멸 제어기술을 개발한 공로로 조광현 교수를 '이달의 과학기술자상' 2월 수상자로 선정했다.
조 교수는 "융합연구를 통해 학문의 경계에서 다양한 혁신적인 아이디어들이 창출될 수 있도록 정부의 적극적인 지원이 있기를 희망한다”고 수상소감을 밝혔다.