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암세포가 많아져 ‘악성 종양’이라는 큰 덩어리가 되는 과정에는 많은 요소가 필요합니다. 특히 다양한 세포가 경쟁을 해서 살아남아야 하는 일종의 게임으로 볼 수 있죠. 실제로 게임 이론을 이용해 악성 종양이 만들어지는 과정과 항암 치료의 효과를 분석한 결과가 나왔습니다.

알렉스 블라디미르스키 미국 코넬대학교 수학과 교수팀은 암세포를 크게 세 가지로 나누고, 각각의 세포가 경쟁적으로 자라는 모습을 가위바위보 게임에 비유했습니다. 예를 들어 백만 명의 사람들이 다 함께 가위바위보를 할 때, 가위, 바위, 보 중에 바위가 가장 많다면 이에 대항할 수 있는 보로 선택을 바꿔야 합니다. 이처럼 악성 종양을 이루는 암세포들의 분포 역시 생존을 위해 계속 변하는데, 그 과정을 수학적으로 나타낸 겁니다.

연구팀은 악성 종양 형성 메커니즘을 이용해 항암제의 효과를 극대화할 수 있는 악성 종양의 세포 구성 비율을 찾아냈습니다. 또 이 비율이 형성되는 시기에 맞춰 항암제를 얼마나 자주 투여해야 하는지도 알아냈습니다. 

블라디미르스키 교수는 “이번 모형은 생물학적 과정을 단순화한 것으로 더 좋은 결과를 얻기 위해 모형을 개선해 나갈 것”이라고 밝혔습니다. 연구 결과는 국제학술지 ‘영국왕립학회보B: 생명과학’ 4월 22일자에 실렸습니다.