여러 개의 유전자 이상이 암세포를 만든다

암 유전자 한 개만 이상이 생겨도 암이 발생할 수 있을까? 결론적으로 말하면 그렇지 않다. 한 개의 암 유전자 또는 한 개의 암 억제 유전자의 변화가 단독으로 암을 유발하지 않고 정상세포가 암세포로 되기 위해서는 여러 개의 유전자 이상이 필요하다.
세포는 우리 몸을 구성하는 가장 작은 기본 단위이며 이들 세포가 모여서 우리 몸을 구성하게 된다. 성인이 되면 약 60조 개의 세포가 되며 이들 정상세포는 자신의 유전 정보와 주위 세포의 조절을 받으면서 조화로운 사멸과 증식을 해나간다.
암은 정상세포 1개가 어떤 원인에 의해 이 같은 조절을 받지 않는 암세포로 변함으로써 발생되는 세포의 병이다. 현대의학은 정상세포가 어떻게 암세포로 변하는지 그 원인을 명확히 밝혀내지 못하고 있으나 최근 분자 수준에서 생명체의 기원을 이해하고자 하는 분자생물학의 발전에 힘입어 차츰 규명되고 있다. 여기서 규명된 것 중의 하나는 유전자의 이상에 의해 정상세포가 암세포로 변한다는 것이다.
사람의 모든 정상세포는 정지 상태에 있다가 분화 혹은 분열을 일생동안 되풀이하며 필요 없으면 죽는 것이 운명이다. 이와 같이 질서 있는 세포분열을 하도록 지령을 보내는 것이 유전자이다. 말하자면 유전자는 세포의 관제탑과 같은 것이다.
암과 관련된 유전자들은 대부분 정상적으로 세포의 분화, 분열, 사멸(죽음) 등의 조절에 매우 중요한 역할을 하는 유전자 군들이다. 이들 유전자에 돌연변이가 생길 때 암이 발생한다.
정상적인 조직의 성장은 세포의 증식을 적절히 조절하는 암유전자와 세포의 무분별한 성장을 억제하는 암 억제 유전자가 서로 균형을 이루고 있는 상태라 할 수 있다.
그런데 이 두 가지 유전자의 어느 한쪽에 이상이 오면 두 유전자의 균형이 깨어짐으로써 정상적인 세포의 성장에서 벗어나 암이 발생하게 된다. 이러한 유전자의 이상을 흔히 자동차의 가속페달과 브레이크페달에 비유하기도 한다. 암유전자는 가속페달로, 암 억제 유전자는 브레이크페달로 각각 비유한다. 만일 자동차의 가속페달과 브레이크페달의 기능에 이상이 오면 속도 조절이 되지 않아 교통사고가 발생하듯이 암이 발생한다는 것이다. 특히 암 억제 유전자가 제 기능을 못해 일부조직이 지나친 성장을 함으로써 형성된 이상세포의 집단이 암이다.
정상세포가 암세포로 변형된 다음 분열할 때는 이 암세포의 특성이 계속하여 다음 세대의 세포로 이어져 같은 특성을 갖는 암세포가 늘어나게 된다.
암세포의 특성이 다음 세대의 세포로 이어진다는 것은 암세포의 특성이 유전자의 변화에 의해 나타났음을 의미하는 것으로 암도 유전자의 이상에 의해 생기는 세포내 유전자의 병임을 암시하고 있다. 우리 몸에는 100여 개의 암 유전자와 50여 개의 암 억제 유전자가 있다.
암유전자나 암 억제 유전자들은 세포의 정상 활동에 꼭 필요하여 누구나 다 가지고 있다. 암유전자는 그 명칭과 달리 세포에서 암을 유발시키기 위해 존재하는 유전자는 아니며, 이들의 기능이 증폭되거나 돌연변이에 의해 활성화되면 정상세포를 암세포로 변형시킨다.
암 억제 유전자 역시 정상세포가 정상으로 존재하기 위해 꼭 필요한 유전자다. 그런데 어떤 이유로 기능이 상실되면 일부조직이 지나친 성장을 하게 되어 암이 발생하게 된다.

그렇다면 한 개의 암유전자만 활성화되어도 암이 발생될 수 있을까?
동물실험에서 보면 정상세포가 암세포로 변하기 위해서는 다단계의 발암과정이 필요하며 적어도 두 개 이상 암유전자의 활성화가 필요하다. 실제로 우리 몸의 암에서도 암 유전자와 암 억제 유전자의 이상이 함께 발견되고 있다.
한 개의 암유전자 또는 암 억제 유전자의 변화가 단독으로 암을 유발시킬 수 있는 것은 아니다. 수년에 걸친 긴 세월 동안 식생활 및 각종 발암물질 등의 환경 인자에 의해 암과 관련된 10개 이상의 유전자들이 유전적 변화를 일으킴으로써 정상세포를 암세포로 변화시켜 암을 일으킨다.
이처럼 암 발생에는 환경요인이 함께 관여한다. 그리고 유전자 분석을 해보면 같은 암이더라도 돌연변이 된 암유전자는 서로 다른 조합으로 이루어져 있어 유전적 다양성을 보여주고 있으며 암은 우리가 예측했던 것보다는 훨씬 복잡한 원인으로 발생한다는 것도 알 수 있다.

앞으로 유전자 연구를 통해 각 환자에서 어떻게 서로 다르게 발병하는가를 밝혀낸다면 맞춤치료가 가능하게 될 것이다. 즉 항암제에 반응하는 환자와 그렇지 않은 환자를 구별하게도 될 것이다. 암이야말로 맞춤형 치료가 가장 필요한 질병이다.

장석원 연세대학교 의과대학 임상지도교수/서울내과 � mjknews@mjknews.com

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