유전공학 기술을 통해 정상 세포를 암 세포로 변형시키는 기술 개발 (1999/07/29) |
세계에서 최초로 실험실에서 정상 세포에 유전자 조작을 가함으로써 인체 세포를 암 세포로 변환시킬 수 있는 방법이 개발되었다는 소식이다. 이번 연구로 종양 치료제 개발에 가속이 붙을 전망이다. 암 세포의 발생이 유전자 이상에 의해 유발된다는 것은 이미 잘 알려져 있었다. 그러나 지금까지는 정확히 어떤 유전자 이상의 조합(combination)이 형성돼야만 암 세포가 발생하는지에 대해서는 뚜렷한 해답이 없는 실정이었다. 이와 같은 이유 때문에 유전자 이상을 정확하게 복구하는 약물을 개발하는 것도 어려웠다. 표적(target)이 뚜렷이 밝혀져 있지 못했기 때문이다. 그러나 이번에 개발된 기술을 응용하게 되면 특정 유전자에 인위적으로 결함을 유도한 다음에 이를 복구하는 약물의 효능을 확인하는 것이 가능해진다. 그뿐 아니라 이번에 개발된 기술을 사용해서 특정 유형의 암을 유발하는 유전자 이상을 역추적하는 것도 가능해질 전망이다. 이번 연구는 미국 메사추세츠공대(Massachusetts Institute of Technology) 산하 화이트헤드 생의학연구소(Whitehead Institute for Biomedical Research)의 로버트 와인버그(Robert Weinberg) 박사가 주도했으며, 연구 결과는 학술지 "네이쳐(Nature)", 7월 29일자에 발표되었다. 미국 국립암연구소(National Cancer Institute) 산하 인체 암 발생 실험실(human carcinogenesis lab.)의 커트 헤리스(Curt Harris)는 이번 연구 결과가 매우 중요한 의미를 가진다고 높이 평가했다. 프랑스 파스퇴르 연구소(Pasteur Institute)의 암 학자인 모쉐 야니브(Moshe Yaniv)도 이번에 발표된 연구 논문이 암 연구사의 획기적인 사건이라는 표현까지 서슴지 않았다. 과학자들은 정상적인 인체 세포를 암 세포로 전환시키기 위해서 화학 물질(chemicals)과 X-선을 이용한 방법을 사용해 왔다. 그러나 이 방법은 정확한 조절이 불가능한 접근법에 불과하다는 한계를 가진다. 따라서 지금까지는 유전자 이상을 정확히 조절하는 방법을 확보하지 못한 실정이다. 와인버그 박사 연구팀이 수행한 연구는 새로운 암 치료법을 개발하기 위한 연구의 일부로 수행된 것이었다고 한다. 과학자들은 암 세포 발생에 관여하는 유전자 이상을 직접 공격하는 방법이 암 치료 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 암 치료 과정에서 발생하는 부작용도 함께 줄일 수 있는 것으로 예상하고 있다. 따라서 특정 유전자 이상을 동정하게 되면 일석이조의 효과를 얻을 수 있는 셈이다. 현재 유전자 이상을 직접적인 표적으로 삼는 약물로 개발되고 있는 것들은 약 20 종 이상에 이르는 것으로 알려져 있다. 와인버그 박사도 유방암 치료제로 유전자 이상에 직접 관여하는 약물인 허셉틴(Herceptin)의 개발에 공헌 경험을 가지고 있었다. 유전자는 세포의 분열과 괴사를 명령하는 청사진에 비유될 수 있다. 이런 이유 때문에 유전자에 이상이 발생하면 세포의 생장이 조절되지 않음으로써 암이 발생하게 되는 것이다. 유전자 가운데는 종양 억제 유전자(tumor suppressors)라 불리는 것이 있는데 이 유전자가 제 기능을 발휘하지 못함으로써 정상적인 세포가 적절한 시기에 괴사하지 않고 암 세포로 변환되는 결과를 빚게 된다. 와인버그 박사 연구팀은 라스(ras)라 불리는 이상 유전자를 삽입해서 암 세포를 인위적으로 생성시키는 방법을 시도했다. 일단 이와 같은 처리를 거친 다음 또 다른 이상 유전자를 사용해서 두 종의 종양-억제 단백질의 기능을 저해했다. 마지막 단계로는 텔로머라제 촉매(telomerase catalyst)를 첨가해서 세포가 계속적으로 분열하도록 만드는데 성공할 수 있었다고 한다. 이번 연구에서는 실험을 위한 인체 세포로 피부 세포조직과 신장 세포조직을 사용한 것으로 전해졌다. 일반적으로 암 환자로부터 암 세포조직을 분리해서 이를 대상으로 유전자 이상을 조사하는 것은 거의 불가능하다고 알려져 있다. 왜냐하면 모든 세포에는 수십만 개의 유전자가 존재하기 때문에 이 가운데 어떤 유전자에 이상이 발견했는지를 구분하는 것이 사실상 어렵기 때문이다. 이와 같은 배경 때문에 이번 연구 성과가 많은 암 학자들로부터 격찬을 받는 것으로 풀이된다. |