암 관련된 질문을 많이 하시는데 그중에서 가장 많이 하시는 질문 중에 하나가 이겁니다. “선생님 유방암 수술 잘 됐는데 혹시 전이 되지는 않을까요? 재발되진 않을까요?” 그러면 암이 전이되는 과정.
그 과정을 이해한다면 암의 전이를 미리 막을 수 있지 않을까요?
아래 글은 암 전이를 막는 흥미로운 글입니다. 긴 글이니 시간나실 때 천천히 읽어보시기 바랍니다.
생명과학 저널인 셀지에 나와 있는 아주 흥미로운 연구 논문이 있습니다. 암 세포가 체내에 퍼지려면 암의 전이 “메타시타시스라고”하는 이런 과정이 필요합니다.
안타깝게도 암 환자의 90%는 원발성 암인 “프라이머리 암”이 아닌 전의 “메타시타시스”로 인한 “세컨더리 암”으로 사망한 것으로 알려져 있습니다.
그렇다고 하면 암세포가 전이될 때 보면 이게 “갑자기 날아갈까요?”, “혈액을 타고 갈까요?” 물론 바로 옆에 붙어 있어서 직접 전이도 되지만 실제로 우리 몸의 혈액 순환과 더불어서 굉장히 중요한 면역과 우리 몸의 찌꺼기들을 제거해 주는 림프계와 연관이 깊다고 합니다.
이 림프계는 혈관 시스템과 같이 온몸에 퍼져 있습니다. 실제로 중간중간에 림프절들이 있어서 서로가 다 연결돼 있습니다.
예를 한번 들어보겠습니다. 바이러스나 세균으로 인해서 편도염이 생기면 이 편도염 말고도 목 주변이 전체적으로 붓는 경우가 있습니다.
그 이유는 외부에서 들어온 병균에 대해서 조직적으로 방어하기 위해 면역 세포인 백혈구가 림프계로 이동하면서 전투를 통해서 막 부풀어 오르는 것입니다.
우리는 잘 몰랐겠지만 혈관들이 모든 장기에 연결돼 있는 것처럼 림프계도 림프절을 통해서 하나하나의 장기가 연결이 돼 있습니다.
그런데 암 세포가 림프절과 림프계를 어떻게 이용해서 다른 장기로 가게 되는 것일까요?
이것은 바로 케모카인 수용체7이라고 하는 CCR7이라고 하는 것이 중요한 역할을 한다는 것을 알아냈습니다.
이 케모카인 수용체라는 것은 세포막 외피에 자리 잡고 있어서 외부에서 들어오는 신호를 받아서 어떤 게 이렇게 들어오면 문을 열어 해서 세포 내부를 전달하는 역할을 합니다.
파울쉐로 연구소의 과학자들은 호프만 라로슈 연구진과 연구를 통해서 CCR의 구조를 해독함으로써 임프계를 통해서 전의가 잘 되는 대장암의 전이 과정을 이해합니다. 이를 바탕으로 치료법과 신약 개발의 토대를 마련할 수 있었던 것입니다.
또 한 가지가 있습니다. 모든 척추 동물의 세포에는 이 20개의 또 다른 케모카인 수용체가 존재합니다. 이 수용체는 40개 이상의 케모카인 신호 단백질 상호작용을 할 수 있습니다.
이것은 삼각형 모양을 하고 있는 단백질은 삼각형을 받아들일 수 있는 수용체에만 특정한 신호가 생기고 반응을 하는 것입니다.
그렇다면 예를 들어 세모 모양을 한 단백질이 세모 모양만 받아들이는 수용체를 받아들였을 때 대장암이 전이된다는 걸 찾아냈다면 다음과 같이 전이를 막을 수 있습니다.
세모 모양을 갖고 있는 단백질을 추적해서 파괴하거나, 세모 모양의 단백질이 세모 모양을 받아들이는 수용체로 붙는 과정을 방해 또는 세모 모양만 받아들이는 수용체를 파괴한다면 대장암이 림프계를 통해서 전이되는 것을 막을 수가 있습니다.
또 다른 방법이 있습니다. 케모카인이 어떻게 이동했는지를 추적하는 것입니다. 백혈구의 지속적인 흐름도 역시 림프절로 갈 수 있습니다.
암 세포는 전의하기 위해 CCR7이라는 수용체의 채널을 이용한다고 말씀드렸습니다. 이렇게 이동하는 과정들을 하나씩 추적을 해서 어떻게 이동했고 어떤 장기로 가는지를 우리가 확인할 수가 있는 것입니다.
실질적으로 인공 작용제를 투입함으로써 세포 이동을 방지하게 되면 즉 암 세포가 림프계를 통해서 백혈구와 함께 지나가는 과정을 추적해서 그 길을 하나씩 하나씩 막고 CCR 수용체를 작동하지 못하게 하거나 작동물을 우리가 원천적으로 신호를 차단하는 것이 바로 암의 전이를 막을 수 있다는 것입니다.
이 부분에 대해서는 외르그 수탄푸츠 박사가 아직까지 어려움은 있지만 수용체가 어디 있는지를 찾기 위한 마치 엑스레이를 찍어서 안을 들여다보듯이 x선 결정학 방법으로 분자 단위 세포 단위의 수용체를 찾는 것입니다.
단백질 추정 기술, 이른바 샤프롱 기술이라고 하는 클리스타리데이션 샤프론 기술을 개발하고 이를 사용할 수 있는 것입니다.
크리스탈라이제이션 샤프론이라는 기술은 실질적으로 우리가 칼을 이용해가지고 토막을 내는 것처럼 이 크리스탈라이제이션을 통해서 샤프로 짧게 쪼개고 그 안을 열어봄으로써 그 안에 들어있는 수용체가 어떤 역할을 하는지를 확인하고 제거까지 할 수 있는 그런 기술을 개발한 것 입니다.
이 기술을 이용하게 된다면 세포 안에 있는 인공 분자가 수용체와 결합하는 것을 확인할 수 있고 실제로 이를 통해서 세포 이동이 시작되는 연쇄 반응을 막을 수가 있었다는 것입니다.
그러면 어디까지 연구가 진행됐을 까요?
사실 아직까지는 걸음마 단계인 건 맞지만 수백만 개의 분자와 약물 결합 수용체의 구조를 활용해서 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 반복적으로 신호 단백질 차단에 적합한 물질을 계속 찾고 있습니다.
현재까지는 이 암 치료제 개발 후보로 사용할 수 있는 다섯 개의 화학물을 식별하는 데까지 성공을 했습니다. 그중에 하나는 이미 제약회사에서 일상의 임상 실험을 통해서 테스트한 것으로 알려져 있습니다.
이것은 정말 중요한 것입니다.
기존에는 암 수술을 하고 어딘가 전이 돼 있을 것이라고 추측했기 때문에 전반적으로 항암 치료를 했지만 지금은 추적 방사선, 더 나아가서 유전자가 분자 세포 단위에 림프계를 통해서 진행되는 암의 유전도 막을 수 있을 것으로 생각됩니다.
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