DNA 오류만으로 암 유발되지 않는다
과학자들이 세포가 암을 형성하기 시작하는 데 필요한 완벽한 조건을 처음으로 밝혀내어 왜 어떤 기관에 암이 더 잘 생기는지 그 이유를 설명하는 데 도움을 주고 있다.

자선단체인 영국 암 연구 산하 케임브리지 연구소와 미국의 세인트 주드 아동 연구 병원의 과학자들이 실시한 이번 연구는 암이 줄기세포에서 시작할 가능성이 더 큰 것을 밝혔다. 줄기세포는 스스로 복제를 해서 인체가 새로운 세포를 자라게 하거나 손상된 조직을 수리하거나 낡은 세포를 교체할 수 있도록 해줄 수 있는 특별한 세포이다. 그러나 그런 줄기세포가 암으로 발전하기가 더 쉽기는 하지만 암이 시작하기 위해서는 DNA 오류가 축적도 필요하고 또 줄기세포가 손상된 것이나 낡고 해어진 것을 수리하기 위해 복제를 하고 있어야 한다.

그런 DNA 오류는 줄기세포가 복제를 하면서 무작위적으로 생길 수 있고 나이가 들면서 축적되는 경향이 있다. 그런 이유로 우리가 나이를 먹으면서 암이 더 흔해지는 것이다. DNA 오류는 담배 연기나 자외선 같은 환경적인 요인으로도 생길 수가 있다.

암이 어떻게 다른 기관에서 시작이 되는지를 밝혀내기 위해 연구진은 실험동물의 특정한 1가지 유형의 세포의 행태를 추적하기 위해 그런 세포에 형광물감을 부착했다. 그런 후 그들은 상이한 유형의 암과 관련이 있는 DNA 오류를 이들 세포 속으로 집어넣었다. 중요한 점은 그들이 DNA 오류만으로는 암을 유발하기에 충분하지는 않은 것을 발견한 것이다. 즉 DNA 오류를 휴지상태의 줄기세포에 집어넣은 기관에서는 암의 조짐이 없었다. 그러나 많이 사용해서 낡고 헤어진 대장 같은 다른 기관에서는 복제 중인 줄기세포에 DNA 오류를 집어넣으니 암이 생기기 시작했었다.

영국 암 연구 산하 기관으로 케임브리지 대학교 내에 있는 케임브리지 연구소의 선임 연구원인 리차드 길버트슨 교수는 암이 줄기세포에서 시작할 가능성이 가장 크지만 순전히 운이 나빠서 생기는 것은 아니라고 우리는 이제 말할 수가 있을 것이라고 밝혔다. 암 발생은 DNA 오류를 갖고 있는 줄기세포가 손상된 것이나 낡고 해어진 것에 반응해서 복제를 하고 있는 일정한 상황을 필요로 한다.

길버트슨 교수는 다음과 같이 말했다. “줄기세포가 때때로 우연히 잘못될 수가 있지만 우리의 연구는 더 많은 DNA 오류를 유발하거나 혹은 기관을 손상하는 우리의 환경이 이들 줄기세포가 분열하도록 만들어서 그런 특별한 상황이 조성될 가능성을 증가시키는 것을 보여주고 있다. 이게 바로 흡연이나 자외선에 노출되는 행동이 암 발생 위험을 높이는 이유가 되는 것이다. 우리 연구는 왜 어떤 유형의 암이 다른 유형의 암보다 더 흔한지, 예를 들면 대장과 같이 많은 줄기세포가 복제가 되고 있는 기관에서 종양이 생길 가능성이 더 큰 이유도 밝혔다. 우리는 암이 발생하는 방법에 대해 더 많은 것을 발견해서 우리뿐만 아니라 전 세계의 다른 과학자들도 암을 예방하고 치료하는 새로운 방법을 개발하는데 도움이 될 것을 희망하고 있다.”

영국 암 연구의 수석 과학자인 카렌 부스덴 교수는 다음과 같이 말했다. “이번 연구는 우리가 다른 기관보다 어떤 기관에 더 자주 암을 갖게 되는가라는 까다로운 문제를 살펴보았다. 그런 위험은 줄기세포의 암 유발 유전자의 돌연변이 배합과 줄기세포 증식과 조직 손상에 의해 결정되어지는 듯하다. 그런 조건은 상이한 기관에 따라 차이가 난다.”

출처: L. Zhu et al., "Multi-organ Mapping of Cancer Risk" Cell. 2016 Aug 25;166(5):1132-1146.e7.