암을 둘러싼 다양한 이론

• 발암물질이 암을 일으킨다는 이론(포트), 암세포의 무질서한 염색체 발견(한스만), 암이 바이러스성 질환일 수 있다는 견해(라우스), 세포의 호흡 시스템이 영구적으로 변형되면서 암이 발생한다는 이론(바르부르크) 등이 20세기 상반기에 암에 대한 이해의 틀을 만들었다.

• 이러한 이론들이 경쟁을 통해 대립 또는 협력하여 서로를 밀어냈고 새로운 증거가 나타날 때마다 찬반으로 나뉘었다.

암은 어떻게 해서 유전질환으로 알려지게 되었을까

• 손상된 염색체가 악성종양의 근본 원인이라는 한스만의 주장은 외부요인이 암을 야기한다는 포트의 견해와 결합하여 더욱 강력해졌다. 두 견해는 매력적인 한 쌍이었고 서로에게 힘을 실어주며 체세포돌연변이설을 만들어냈다.

• 암이 바이러스성 질환일 수 있다는 이론은 수십 년간 존재했지만, 치명적인 문제에 부딪치고 말았다. 인간에게서 발암 바이러스가 발견되지 않은 것이다.

• 이후 DNA 돌연변이가 암의 유일한 원인이라는 이론(바머스와 비숍)이 확립되었다.

• 현재도 대부분의 연구자들, 특히 미국 국립암연구소의 간부들은 암의 원인이 DNA 돌연변이라고 확신하고 있다. 그리고 암을 총제적으로 이해하려고 암세포의 전체게놈(세포 내부의 모든 DNA)의 서열을 분석하여 암유전체지도를 만들고자 했다.

• 체세포돌연변이설이 유효하려면 특정 암의 원인을 설명할 돌연변이 패턴이 발견되어야 하는데, 데이터에 나타난 돌연변이 서열은 결코 질서정연하지 않았다.

• 일부 학자들은 암의 복잡성에 항복하고 포기를 선언했다. 나머지 사람들은 체세포돌연변이설을 보전하기 위해 내용을 수정하기 시작했다. 페데르센과 사이프리드 같은 사람들은 이미 연구의 초점을 옮겨 갔다.

이제 어디로 가는가_ 대사이론에 주목한다

• 1930년대 종양의 초기 대사기능 장애를 암 증식의 계기로 설명한 연구(바르부르크)가 있었다. 그러나 암 연구의 새로운 방향을 제시할 만큼 진지하게 받아들여지지 않았다.

• 이 가설을 확장한 연구(사이프리드)에서 암세포에 미토콘드리아라는 손상된 기관이 있다고 언급했다. 일반적으로 인간을 포함한 동물의 세포는 1,000~2,000개의 미토콘드리아를 가지고 있다. 미토콘드리아는 세포의 발전소로 여겨진다. 그들은 유기 호흡을 통해 생성한 에너지를 신체 기능이 필요한 곳에 제공한다.

• 손상된 미토콘드리아는 세포 생존에 필요한 에너지를 충분히 만들지 못하므로 핵에 조난신호를 보내 비상용 발전기의 전원을 켜달라고 요청한다. 조난신호가 전달되어 DNA가 반응하면 세포는 통제 불가능한 증식, 게놈의 불안정(DNA 돌연변이 발생률의 증가), 세포사이에 대한 회피 등 암의 대표적인 특징을 보이기 시작한다.

• 핵심은 미토콘드리아의 손상이 먼저 일어나고 게놈이 불안정해지면 DNA 발생률이 높아진다는 것이다. 암을 촉발 및 주도하는 줄 알았던 DNA 돌연변이는 사실 부작용으로 나타나는 현상이다. 

암 치료도 이제 바뀌어야 한다

• 미국에서는 국가암법이 제정된 지 40년이 지났음에도, 전형적인 뇌종양 환자는 여전히 생존율 향상에 거의 기여하지 않는 것으로 밝혀진 수술과 방사선 치료, 유독한 화학요법을 받아야 한다. 

• 최근 5~10년간 암 연구의 방향은 암 대사를 더 이해하고 새로운 지식을 치료법에 적용하는 쪽으로 변화하고 있다. 대사이론의 치료적 함의는 모든 유형의 암에 대한 치료가 가능하다는 데 있다.