암의 66%는 세포 자기 복제시의 무작위 실수 때문이다- it's a bad luck!

암 발생 원인에 대한 새로운 연구 결과가 발표되었다. 나쁜 운 (bad luck) 때문이란다.

발생 원인인 변이(mutation)의 66%는 세포 DNA가 자기 복제를 할 때에 발생되는 '무작위의 피할수 없는 실수' 라는

이론이다. 이와 같은 복제 실수를 '임의로 생긴 변이'라는 의미에서 R 변이 (random mutation의 줄인 말)라고 표현한다.

다시 말해서 우리가 고통하는 암의 3 분의 2 는 유전이나 나쁜 환경 요인 때문이 아니고 세포의 실수로 우리 몸 안에서

저절로 생긴다는 뜻이다. 암은 여러번의 변이를 거치면서 진행된다.

이 이론은 존스홉키스 대학의 Kimmel Cancer Center (키멜 암센터) 부설 Ludwig Center의 공동 소장인 geneticist

(유전학자) Bert Vogelstein 과 같은 대학의 biostatistician (생물통계학자)인 Cristian Tomasetti 두 사람에 의해서

처음 연구 발표되었다.

2017년 3월 24일에 언론 브리핑을 하는 Vogelstein 과 Tomasetti 의 모습이다

이들의 연구는 올해 3월 24일  발행 'Science' 저널지에 발표되었다.

앞서 3월 22일에는 American Association for Advancement of Science

(미국 과학발전협회)의 본부에서 언론에 브리핑을 하였다.

두 과학자는 이미 2015년 1월 "Science' 저널지에

'세포가 자기 복제를 할 때에 DNA 구성 요소인 수십억개의 화학 기호들을 실수로

 잘못 복제하곤 한다. 복제 실수의 확률은 모든 세포가 동일하다고 믿어진다.

 세포가 복제를 자주 할 수록 암 발생률 또한 커진다.'고 발표했었다.

그 근거로 페암과 직장암이 뼈암이나 뇌암보다 더 빈번하다고 했었다.

그러나 미국인들에게 흔한 암인 유방암과 적립선암을 이론에 대입하지 않아서

논란이 있었다.

2017년 이번 연구 발표는 2015년 연구를 한층 깊고 넓게 들어간 결과이다.

연구진은 미국을 넘어서 전 세계 6 대륙에 있는 69개 나라 사람들의 데이타를 수집 분석해서 암 발생률과 R 변이의 상당히

높은 연관성을 발견했다. 즉, 2015년 발표의 연구 대상이었던 미국인들을 넘어서 전 세계인들의 데이터를 포함함으로써 

이론을 일반화시켰다. 연구진은 아래의 두 가지의 질문에 답을 얻으려고 했다.

1. 암 발생 요인인 변이의 몇 %가 R 변이에 기인하나?

2. 좋은 환경에 사는 건강한 생활 태도를 지닌 사람들은 왜 암에 걸리나?

연구진은:

*'The Cancer Genome Atlas' (암 게놈 지도)에서 '게놈 배열 데이타'와 The Cancer Research UK Database'

  (영국 암연구 데이타베이스)에서 'epidemiological data' (역학 데이타)를 분석해서

 1) 유전 (heredity), 2) 환경적 요인 (environmental factors) 3) 무작위 변이 (random factors)의 3가지 측면에서

  암 발생 변이의 비율을 알 수 있는 수학 모델 (a mathematical model)을 만들었다.

* 32가지 종류의 암에 관한 데이타를 분석했다.

* 과학 문헌을 뒤져서 17개의 다양한 조직들의 줄기세포의 분열 빈도수 예측에 관한 연구 논문을 찿아내었다.

   연구진은 어떤 조직이 다른 조직보다 암에 더 잘 걸리는 것이 궁금했다. 그래서 여러 종류의 세포로 쉽게 자라는

   줄기세포에 집중했다. 줄기세포에 손상된 DNA 가 있다면 몸 전체로 빨리 퍼지기 때문이다.

* 미국 암 연구소의 데이타를 이용해서 31개 조직의 암 위험도를 검토했다.

   어떤 암은 줄기세포의 자기 복제 속도보다 더 높게 발생하는 것도 발견했다. 담배피는 사람들의 폐암과 C 간염 균을

   가진 사람들의 간암이 이런 경우이다.

위의 연구 결과 두 과학자는 3 가지 요인 - 유전, 환경, 임의 - 에 기인하는 여러 종류의 암 발생 변이의 비율을 확인했다.

이와 같은 연구는 역사상 처음이라고 한다.

1. 유전적 요인이 5%다. BRCA 유전자 변형이 원인인 유방암과 난소암이 이 경우이다.

2. 29%는 조절가능한 환경, 생활 습관, 예방주사의 여부, 선스크린 사용 등등 환경적 요인에 기인한다.

3. 나머지 66%는 DNA 자기 복제 실수로 인한 변이 때문이다. 즉, 유전적 요인이 없고 완벽한 환경에 살며 생활 습관과

   음식이 좋음에도 불구하고 암의 2/3 는 실수로 인한 변이 때문이라는 것이다. 우연히 걸린다.

     

DNA는 자기 복제를 해서 똑같은 자신을 2개 만든다 

정상 세포가 분열할 때마다 3 번의 변이가 생긴다고 한다. 우리 몸에는 발생한 세포 손상을 최소화하려는 DNA 복구 

메카니즘이 있다. 그리고 변이는 항상 일어나는 것은 아니며, 사람의 힘으로 세포의 복제 실수를 멈출 수도 없다. 그래서

암 발생이 운이라는 결론을 내렸다. 지금까지는 '정상 세포가 분열하면서 자기 DNA를 복제해서 새로운 두개의 세포로 

변화될 때마다 다양한 실수가 일어난다.'는 이론은 잘 알려지지 않았었다. 세포는 항상성을 유지하기 위해서 자기 재생

목적으로 지속적인 분열을 한다.

사람들은 나이들수록 암에 잘 걸린다. 나이들수록 환경 오염에 더 많이 노출되며 암 발생을 높이는 R 변이를 더 많이 겪기

때문이다. 또 불행하게도 나이들수록 세포 분열도  빨라져서 실수의 기회 또한 높아진다. 우리 몸의 어떤 특정 조직은 다른

조직보다 큰 암 위험도를 갖고있다. 이유는 세포 생성률, 즉 줄기세포 분열 빈도수가 높아서 실수의 가능성이 역시 크기

때문이다. 자기 복제 빈도수가 높은 조직인 뇌, 간, 대장과 신장의 암 발생율이 높은 이유다.

여성과 남성에게 흔히 생기는 암들의 이름이다

Bert Vogelstein 와 Cristian Tomasetti 는 자신들의 연구 결과로 인하여 더 많은 과학자들이 암 발생 원인이 되는 변이를

더 깊게 이해할 것이며 R 변이로 인한 손상을 최소화시킬 수 있는 방법을 찿을 것이라고 예견했다. 또한 모든 암을 조기에

발견할 수 있는 더 나은 방법을 고안할 것을 축구했다. 예를 들어서, 좋은 환경과 좋은 습관으로 예방이 가능하고 변이

확률이 적은 암들은 primary prevention (일차 예방) 방법에 주력한다. 일차 예방이란 나쁜 환경 요인에의 노출을 최대한

줄이는 것이다. 그러나 운나쁘게도 활발한 무작위의 변이 때문에 일차 예방이 불가능한 경우에는 발병을 줄일 수 있는

secondary prevention (이차 예방)에 주력해서 조기 진단과 조기 치료를 해야한다.

이들의 연구는 소아암을 앓는 많은 어린이들의 부모들에게 커다란 위안이 된다고 한다. 부모의 돌돔이나 실수에 상관없이 

아이들도 저절로 암에 걸리기 때문이다. 오랫동안 유전으로 인해서 걸리는 암이라고 알려진 유방암과 접립선암 발병의 

큰 이유도 R 변이 때문이라고 한다. 하지만 이 암들은 습관 변화와 환경 오염 통제로 42%를 줄일 수 있다 한다.

나의 친정 아버지는 생애 동안 두개의 암에 걸리셨었다. 그래서 암에 적지않은 관심이 있다. 우연이거나 나뿐 운이라는

R 변이의 역할을 마음에 둔다면 겸허하게 좋은 습관을 길들이고 운동하며 감정을 유연하게 소화하면서 사는 것이 제일 

항암하는 방법이라고 생각한다.