유전자 손상 신호 전달원리 규명이 관건 암은 인류가 경험한 질병 가운데 가장 고치기 어려운 난치병이다.
우리 몸은 약 80 조개의 세포들로 구성돼 있고 이들 각각의 세포들은 주변세포들과 긴밀히 협력해 어떻게 행동해야 할지 서로 신호를 주고받으면서 기능을 수행한다.
때로는 더 이상 분열하지 말고 쉬라는 신호를 주기도 하고, 반대로 상처를 치료하기 위해 증식과 분열을 하라는 신호를 주기도 한다.
만일 이 가운데 하나의 세포라도 이기적으로 행동해서 비정상적 증식을 하게 되면 이것이 암으로 진행되는 것이다.
때로는 세포가 정상적으로 늙어갈 수 없는 환경이 암세포를 유발하기도 한다.
암극복을 위해 연구되고 있는 세포의 결함 치유 경로와 인간의 노화 과정에 대해 알아보자.
인체의 세포들은 특정 유전정보로 갖고 있어 정확히 무엇을 해야 할지 알고 있다.
그러나 이러한 유전정보들은 노화가 진행되거나 인체가 지속적으로 스트레스를 받을 경우 오류가 생기게 되고 자칫 잘못된 지시로 이어질 위험성을 갖고 있다.
세포들은 유전정보의 오류를 방지하는 여러 개의 안전장치를 갖고 있다.
그러나 안전장치에 결함이 생긴 세포들은 정상세포들에 비해 수백 배 이상 변이되면서 암 발생 확률을 높인다.
이러한 안전장치의 가장 중요한 구성원이 유전자 손상 신호 전달체계이다.
따라서 이런 원리를 적절히 이용하면 정상세포에는 최소한의 영향을 주고 암세포만을 겨냥하는 새로운 암 치료가 가능하게 된다.
인간세포에는 유전자를 치유하는 단백질이 최소 150개 이상 존재하며 이들은 일부 중복되는 치유경로를 구성한다. 세포의 성장 및 분열 과정 중에 유전자는 정보오류 없이 충실히 복제돼야 한다.
정상 세포 내 단백질은 손상된 유전자를 찾아내어 이를 다른 단백질에 알려 주고, 이 신호를 전달받은 단백질들은 이 손상부위를 정확히 치유한다.
즉 단백질의 세포내 치유 경로를 정확히 이해한다면 암 극복의 새로운 패러다임을 제공해 줄 수 있다.
암 치료는 동시다각적 치유법이 시도돼야 한다.
먼저 유전적 · 분자생물학적 접근법에 의한, 각각의 세포 경로를 변화시켰을 때 생기는 구체적 결과 분석-사람, 미생물, 효모, 초파리, 물고기, 쥐 등- 이 필요하다.
또 생물학적 화학적 접근법으로 신약을 개발하는 방법 등도 있다.
최근 유전자 치유효소인 파프(PARP)저해제의 경우 암세포가 정상 세포와 달리 특정 유전자 치유기작만을 갖고 있다는 사실에 착안해 암세포만을 선택적으로 제거하는 성공적 신약으로 각광받고 있다.
포스텍 생명과학과 조윤제 교수팀은 2000년부터 '다이나믹지노믹스를 이용한 암과 노화의 이해'연구를 수행하고 있다.
조 교수는 구조생물학적 관점에서 유전자 손상 신호전달과 치유기작을 이해하는 분야의 권위자이다.
이 연구단은 유전자 복제 및 전사(DNA->RNA)과정 중에 유전자의 손상이 인식되고 치유하는 분자기작을 규명하는데 집중하며 신약 개발의 기반을 제시하고 있다.
