▲국립암센터 홍동완(왼쪽) 임상유전체분석싱장, KAIST 주영석 교수.

국립암센터(원장 이은숙) 홍동완 임상유전체분석실장은 KAIST 주영석 교수팀과 공동으로 암환자 체세포의 돌연변이 특징을 밝히고, 발암 원인과 과정을 규명하는 시스템 ‘뮤탈리스크(Mutalisk, MUTation AnaLyIS toolKit)’를 개발했다. 이 시스템은 암세포 돌연변이에 대한 오믹스 정보의 통합적 상관관계를 정확하고 신속하게 제공하는 세계 최초의 웹 기반 분석 도구이다.

암을 일으키는 체세포 돌연변이는 다양한 원인에 의해 발생한다. 흡연, 자외선, DNA 복제 과정이나 손상 반응으로 인해 체세포 돌연변이가 생기고, 이 돌연변이가 누적되면 암이 자란다.

그런데 돌연변이는 발생 원인에 따라 고유한 특징(mutational signature)을 가진다.

예를 들어, 폐암 환자는 흡연 여부에 따라 암세포 돌연변이 특징이 다르게 나타난다. 피부암의 경우, 자외선에 의한 DNA 손상에 의한 것인지, 노화에 의한 것인지에 따라 다른 돌연변이 특징을 보인다.

따라서 암환자 체세포의 돌연변이 특징을 동정함으로써 발병기전에 관한 단서를 얻을 수 있고, 맞춤형 치료전략을 수립하는데 근거로 활용할 수 있다. 암 정밀의료를 위해서 돌연변이 특징을 정확히 알아야 함에도 불구하고, 지금까지 암 연구자나 의료진이 손쉽게 활용할 수 있는 시스템이 부족했다.   

‘뮤탈리스크’는 차세대 염기서열 분석(NGS)을 통해 도출된 암세포 체세포의 돌연변이 특징을 기반으로 유전체, 전사체, 후성유전체와의 통합 분석을 제공하는 웹기반 분석 시스템이다.

이 시스템은 돌연변이가 암으로 진화하는 과정에서 발생하는 각종 유전체 정보(초돌연변이 지역, 구아닌-사이토신 비율, 전사가닥, 돌연변이 발생시기, 히스톤 변화 등)와 각 정보 간의 상관관계를 함께 제공한다.

연구 책임자인 홍동완 박사는 “이 분석 시스템을 통해 다양한 암종에서 암세포의 발생과 진화의 원인이 되는 돌연변이의 다양성을 보다 수월하게 밝힐 수 있어 정밀의료의 체계적 구축에 크게 기여할 것”이라고 말했다.

한편, 이 연구결과는 생명공학 분야 세계적 권위지인 뉴클레익 애시드 리서치(Nucleic Acids Research) 5월 22일자 온라인판에 게재됐으며, 생물학연구정보센터(BRIC) ‘한국을 빛내는 사람들’에 소개됐다.