2010년 중원포럼 1월 세미나

배석철 충북대학교 의과대학 교수 '암, 극복할 수 있다' 주제 발표

배석철 교수

충북대학교 의과대학

의학의 발전으로 인해 인간의 생명은 평균 수명이 크게 증가하고 있으나 아직도 현대인의 생명을 심각하게 위협하는 암은 정복되지 않은 두려운 질병으로 남아있다. 현대의학은 암의 정복을 위해 엄청난 노력을 기울인 결과 아이러니 하게도 생명현상을 이해할 수 있는 길이 암연구를 통해 열릴 수 있음을 알게 됐다.

우리 몸은 단 하나의 세포로부터 유래해 세포가 분열하면서 다양한 종류의 세포로 발전하게 된다. 세포가 각각의 기능을 가질 수 있도록 발전하는 과정을 '세포분화'라고 한다. 우리 몸은 수백 종의 서로 다른 경로로 분화한 60조의 세포로 이뤄졌으며 이들은 하나의 세포에서 유래했기 때문에 동일한 유전자 세트를 가지고 있다. 성인이 된 후에도 이러한 세포의 분화와 분열은 계속되는데 최종적으로 분화가 완료된 세포는 더 이상 분열하지 못하고 수명이 다하면 아직 분화 경로를 마치지 못한 세포로부터 분열과 분화과정을 거쳐 생성된 새로운 세포로 교체된다.

성체에 존재하는 분화과정을 기다리는 세포는 '성체줄기세포'라고 하면 분열 능력을 유지하고 있다. 이러한 과정은 세포 외부의 신호에 의해 정교하게 조절되는데 암 세포의 형성은 다양한 이유로 발생하게 되는 세포의 분화와 분열의 통제 불능에 의해 발생된다. 즉 정상세포는 자신이 분화와 분열을 결정할 수 없으며 꼭 외부의 명령에 따르도록 프로그램 돼 있으나 우연히 세포가 스스로 분열 명령을 내릴 수 있게 되는 경우가 있다. 이는 세포내부에서 우연히 가짜 신호가 발생해 분화와 분열 과정 통제 시스템을 교란시키게 되면 세포가 비정상적으로 분열하며 분화도도 감소하게 되는데 이러한 현상이 암이 발생하는 초기단계가 된다. 놀라운 점은 이러한 가짜 신호를 발생하는 원인은 모두 유전자 변이에 있으며 이러한 그룹에 속하는 유전자들이 생명 현상의 핵심을 이루고 있다는 점이다. 생명체에서 일어나는 가장 기본적이며 중요한 현상인 세포의 분열과 분화에 어떠한 유전자들이 필수적으로 관여하고 있는지에 대한 연구결과로부터 생명체현상의 근본이 어디에 있는지를 상당부분 이해할 수 있게 됐다.

이러한 통제 시스템을 교란시키는 가짜 신호들과 관련된 유전자들은 암 유전자로 분류되며 수백 종의 암유전자가 알려져 있다. 명명은 암유전자로 되어 있으나 이들은 암을 일으키기 위해 존재하는 유전자가 아니라 정상적인 생명현상에 필수적인 유전자이다. 다만 이들 유전자가 잘못 될 경우 암을 일으키게 된다. 그런데 우리 몸의 모든 세포는 이러한 가짜 신호와 진짜 신호를 구별하는 놀라운 방어기전을 가지고 있어서 대단히 효과적으로 암을 억제하고 있다. 그럼에도 불구하고 암이 발생하는 이유는 우연히 이러한 방어기전이 먼저 파괴되면 가짜 신호에 의한 통제불능 상태가 벌어질 수 있기 때문이다. 이러한 진짜와 가짜를 구별하는 능력은 암억제유전자에의하여발휘되는데단지몇종의유전자만이알려져있다. 당면한 문제는 암조직에서는 이러한 암억제 유전자가 다양한 기전에 의하여 그 기능을 발휘하지 있어서 가짜 신호를 제거하지 못하고 있다는 점이다.

최근의 암치료제 개발 전략은 크게 두가지로 나눌 수 있으며 첫째는 분열하는 세포를 선택적으로 사멸시키는 방법이며 둘째는 암유전자를 통제하는 방법이다. 두번째 전략이 첫번째 방법보다 훨씬 우수하다는 점은 백혈병 치료제 글뤼벡의 개발로 증명되었다. 그러므로 신규 항암제 개발은 주로 두번째 전략을 선호하고 있다. 두번째 전략은 다시 암유전자의 직접 통제와 암억제 유전자를 이용한 간접 통제로 나눌 수 있다. 하나의 암 조직에도 다양한 암유전자들이 가짜 신호를 발생 시키고 있기 때문에 이들을 모두 제거할 수 있는 암억제 유전자의 활성화는 이상적인 방법으로 받아들여지고 있으나 암억제 유전자의 활성화 기술이 초보단계여서 아직은 일반적인 신약 개발 전략으로 채택되지 못하고 있다. 그러나 향후 암의 극복은 암억제 유전자의 기능 분석 및 기능회복을 통해 가능해 질 것으로 전망되고 있다. 본 연구단에서는 암억제 유전자 RUNX3를 발견했으며 이 유전자의 기능 저하가 위암, 폐암, 대장암의 직접적인 발병원인이 됨을 규명했다. 앞으로의 연구를 통해 저하된 RUNX3 유전자의 기능을 회복시킬 수 있다면 관련된 암의 치료도 가능해 질 것으로 기대된다.

/ 정리 김수미기자