암 전이 세포가 상륙하는 것을 막아야 해!

순환 종양세포? 그게 뭔데?

아무리 건강한 사람이라도 암세포는 매일 발생해요. 다만 아직 건강하기에 그 암세포가 조직을 이루고 커져 다른 장기를 집어삼키지 않는 수준인 거예요. 만약 환경적 요인, 유전적 요인으로 암세포가 힘을 얻어 성장하게 되면 이때 종양으로 발달하게 돼요. 종양으로 발달한 암세포는 우리 온몸을 집어삼키려고 몸 구석구석에 정탐병을 보내요. 바로 이 정탐병이 순환 종양세포🦠에요. 다른 장기나 조직에도 암세포가 운반될 수 있도록 우리 혈액🩸 속으로 암세포를 퍼뜨리는 거예요.  

세계 최초! 혈액 검사로 숨겨진 암까지 찾는 간편한 방법

이런 순환 종양세포를 이용하면 암에 걸렸는지 혈액 검사를 통해 진단할 수 있어요. 그렇지만 암세포는 변이가 잘 일어나다 보니 대다수 암은 혈액 검사로는 진단하기 어려웠어요. 그런데 대구경북과학기술연구원에서는 세계 최초로 모든 암을 혈액 검사로 진단하는🔬 방법을 개발해서 큰 주목을 받고 있어요. 기존에는 혈액 속에 있는 특정 암세포를 찾아내는 방법이었다면, 이번에는 정상세포를 모두 제거하는 방법으로 암세포를 탐지하는 방법을 적용했다고 해요. 조금 더 쉽게 설명하자면, 한 교실에🏫 여러 반 학생들이 섞여 있는데 출석부에 적힌 이름을 차례로 불러 옆 교실로 빼내면 출석부에 이름이 없는 정체불명의 학생들만🧒 교실 안에 남아있는 것과 같아요.

실제 환자들의 생존율을 높이는 방법

이번 연구 결과는 단지 연구 성과로만 끝나지 않고 실제 병원에 바로 적용될 수 있는 기술이라고 해요. 그동안 검사가 어려웠던 암 종류나 희소암을 판단하는 데도 유용하게 사용될 수 있다고 하니 더욱 기대되는 연구 결과에요. 말 그대로 암 정복에 한 발짝👣 성큼 다가섰다고 할 수 있어요

암이 성장하려면 많은 혈관이 필요해!

우리 몸 곳곳에 영양분과 산소를 공급하고 노폐물을 빼내는 혈관은🩸 생명 유지에 필수적인 조직이에요. 이렇기에 우리 몸이 성장하거나, 태아가 자라나거나, 상처를 치유할 때는 새로운 혈관이 필요해요. 이때, 마치 나뭇가지에서 잔가지들이🌳 뻗어나가듯 조직이 성장하면 혈관도 새로 퍼져나가는데 이를 ‘혈관 신생’이라고 해요. 그런데 암 덩어리 또한 성장하려면 혈관이 필요하다는 사실 알고 계셨나요? 암 또한 성장을 위해서 다량의 영양소가 필요해요. 이렇기에 암이 발생한 곳에서는 혈관이 비정상적으로 많이 생성돼요.

암을 정복하는 거꾸로 된 방법

이렇기에 기존의 연구진들은 주로 암세포의 혈관신생을 막는 단백질 연구를🔎 진행했어요. 그런데 기초과학연구원에서는 거꾸로 오히려 암세포의 혈관신생을 더욱 활성화해 암을 줄이는 방법을 찾았어요. 연구팀이 찾은 방법은 멀린(Merlin) 이라는 단백질에 있었어요. 멀린은 혈관 신생을 극도로 촉진하는 단백질이에요. 혈관 신생을 촉진하면 암세포가 커지지 않냐고요? 맞아요! 원래는 혈관 신생이 촉진되면 암세포도🦠 같이 커져요. 그런데 멀린이라는 단백질은 혈관에서 일할 땐 혈관 신생을 극도로 촉진해서 비정상적인 혈관을 많이 만드는 것으로 나타났어요. 이로 인해 암 조직에 영양분과 산소가 공급되지 않아 암세포가 줄어드는 효과를 볼 수 있었어요. 즉 너무 과도하게 혈관신생을 유도하다 보니 불량 혈관을 만들어 암세포가 성장하지 못하도록 막는 거예요.

암이 퍼지는 방법을 알면 신약이 보인다!

술🍺, 담배, 탄 음식 등 암을 유발하는 발암물질과 떨어져 지내는 것도 중요하지만 우리 몸속에 이미 자리 잡은 암과 싸워 이기기 위해서는 암세포의 생존 전략을 파악하는 것도 매우 중요해요. 이번 우리 연구팀들의 성과는 기존에 밝혀지지 않았던 암세포의 생존 전략, 전이 전략을 밝혀낸 만큼 이 연구 성과를 바탕으로 새로운 항암 신약이💊 개발될 수 있기를 기대해 보아요.

질병 정복을 향한 한걸음

유전자 가위? 이제는 유전자 족집게!

생명공학에 관심이 많은 분이라면 유전자 가위라는✂️ 기적의 기술에 대해 몇 번 들어봤을 거예요. 유전자 특정 부분을 싹둑 잘라서 다른 유전자와 이어 붙일 수 있도록 한 바로 그 기술이에요. 이 유전자 가위는 과학적으로도 상당히 진보된 기술일 뿐만 아니라 인류에 가져다주는 혜택 또한 매우 커서 노벨상까지🏆 받은 기술이에요. 그런데 이번에 한국과학기술연구원에서는 이 유전자 가위 기술을 이용한 유전자 족집게 기술을 도입해 큰 주목을 받았어요.

질병에 걸린 세포만 콕 집어서 작동하는 유전자 가위

질병에 걸린 세포나 일반 세포 구분 없이 특정 유전자🧬 서열을 절단하는 기존 유전자 가위와는 달리 이번 기술은 질병에 걸린 세포에서만 작동할 수 있다는 것이 가장 큰 특징이에요. 실제로 유전자 가위의 가장 큰 단점은 복잡한 유전자를 편집할 때 내가 절단하려고 의도했던 부위가 아닌 다른 부위가 조건과 일치할 때 의도치 않게 유전자가 절단되어 변형될 수 있어요. 그런데 이번 기술은 내가 원하는 바로 그 부분만 콕🤏 집어 정교한 유전자 편집이 가능해요. 이를 바탕으로 특정 질병에만 작용하는 유전자 치료제 개발을 기대해 볼 수 있겠어요.

암세포만 쫓는 유도탄, 인공 탄수화물 나노 의약품

약학이 더욱 발달하면서 표적 항암제라는💉 개념이 흔해지긴 했지만, 아직도 많은 항암제는 암세포만 죽이는 것이 아니라 일반 세포까지 함께 손상시키는 경우가 많아요. 더욱 쉽게 예를 들어볼게요. 기존 항암제는 적군을 격퇴하기 위해서 마을 하늘에서 포탄을💣 퍼부어 마을을 통째로 섬멸하는 작전을 사용해요. 먼저 적군을 격퇴한다면 마을이 파괴되더라도 다시 재건할 수 있으니까요. 그런데 그 부작용이 너무 심하니 최근 항암제 개발은 암세포만 공격하는, 표적 항암이라는 개념으로 방향을 전환했어요. 즉 마을 사람이나 시설에는 피해를 주지 않고 정밀한 유도탄이나 저격수를🔫 이용해 숨어있는 적군만 제압하는 방법이에요.

암을 쫓아가서 꼬리표를 달기!

이번에 개발된 나노 의약품은💊 암세포에만 특이적으로 결합하는 인공 탄수화물이에요. 암세포 표면에는 비정상적인 당 사슬이 발달하는데, 이를 포착해서 그 당 사슬에만 결합하는 인공 탄수화물을 개발했어요. 이렇게 암과 특이적으로 결합하는 물질을 찾았다는 것은 그 물질과 항암제를 엮어서 항암제가 암세포에 직접 도달하게 할 수 있다는 뜻이기도 해요. 즉, 숨은 적군을 제압할 특공대의 길잡이 역할을 하는 사람을 찾은 것과 같아요. 특히 이번 기술은 꼭 암세포가🦠 아니더라도 다른 질병 또는 특정 장기 조직을 타겟으로 삼을 수 있다는 확장성이 있어서 더욱 기대되는 기술이에요.

연구해야 하는데, 균에 감염될 사람 없나?

아무리 선한 목적을 띈 연구라고 하더라도 건강한 사람을 질병에 감염시키는 것은 용납할 수 없는 악랄한 행동이에요. 세계 제2차 대전⚔️ 시절 전범 국가들이 포로나 민간인을 대상으로 생체실험을 한 것과 같은 개념이기 때문이에요. 다행히 윤리 의식이 확립된 현대에 들어서는 이런 방식 자체를 허용하지 않을뿐더러, 만일 비윤리적인 방법을 통해 좋은 연구 결과가 나오더라도 학계에서는 그 결과를 공식적인 자료로 받아들이지 않고 있어요. 그렇지만 여전히 질병에 관한 연구는 해야 해요. 어떻게 질병에 걸리는지, 어떤 장기가 어떤 손상을 입는지 연구해야🔍 하는데 이미 질병에 걸린 사람 중 연구에 협조하겠다는 환자를 찾기가 쉽지 않네요. 좋은 방법 없을까요?

마치 세포를 기르듯 신체 장기 조직을 배양하는 오가노이드

오가노이드는 인간의 장기 세포를 실험실에서 길러낸 것으로, 우리말로는 ‘장기 유사체’라고 해요. 뇌, 심장, 간, 또는 기타 혈관🩸 조직 등 선택적으로 장기 조직을 배양해서 윤리적인 문제로 인간에게 직접 실험할 수 없는 실험 결과를 얻어내는 최신 기술이에요. 경북대학교에서는 이 오가노이드를 이용해 미생물이 인간 장기에 어떤 영향을 끼치는지 확인했어요. 이번 실험은 우리 몸속에서 우리 세포와 공생하는 미생물의 공생 메커니즘을 밝히고 숙주와 균의 관계를 더욱 정확히 알아낼 수 있기에 다양한 항생제, 치료제 등 개발에 큰 도움이 될 것으로 기대되고 있어요.

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