"파손된 DNA 복구기능 정상 작동 못하면 '암'"

[암 산업의 선구자들] "파손된 DNA 복구기능 정상 작동 못하면 '암'" 미국 NIH 산하 심폐혈액연구센터 정재항 박사

암에 대해 보통 사람들이 가장 궁금해 하는 것 중의 하나가 바로 ‘암의 불공평성’이다. 왜 어떤 사람은 평생 하루 담배 한 갑씩을 계속 피워댔는데도 암에 걸리지 않고, 또 어떤 사람은 평생 담배를 멀리 했는데도 불구하고 덜컥 폐암에 걸려 한창 나이에 죽느냐는 것이다. 이런 경우를 자주 접하다 보면 ‘담배 피우면 암에 걸립니다’라는 의사들의 말이 거짓말처럼 들리기도 한다. 그래서 ‘줄담배를 피워도 암에 안 걸리는 경우’가 나에게도 해당되겠지라고 자위하면서 또 담배를 피워무는 게 보통이다.     이러한 암의 불공평성에 대해 본격적으로 연구해 ‘불공평한 이유’를 밝혀낸 학자가 있으니 바로 미국 최대의 의학연구기관인 NIH(National Institutes of Health) 산하 심폐혈액연구센터(National Heart, Lung and Blood Institute, NHLBI)에서 일하는 정재항 박사(미국명 Jay Chung)다. 인터뷰 초두에 정 박사는 “그간 암에 대한 많은 연구가 있었지만 가장 큰 성과를 이룬 분야라면 암의 발생 과정을 밝혀내고, 그래서 발암을 막는 예방의학 분야”라며 “하지만 이러한 기초연구는 치료법 연구보다 덜 섹시(sexy)해서인지 연구비 배정이 적은 편”이라며 조크를 던지기도 했다.   “모든 암은 돌연변이의 결과”   정 박사는 “모든 암은 돌연변이의 결과”라고 말했다. 인체 내에서 자연적으로 또는 발암물질 등 외부 요인에 의해 일어나는 세포의 DNA 훼손, 또는 DNA의 돌연변이가 오랜 기간에 걸쳐 지속적으로 일어나는 것이 결국 암이라는 설명이었다. 인터뷰를 하면서 정 박사는 기자에게 “지금 이 순간에도 당신 몸과 내 몸 속의 세포에서는 DNA가 여러 가지 이유로 대미지(damageㆍ파손)를 받으면서 암의 초기 단계가 진행되고 있을지도 모른다”고 했다.   흡연, 환경 속의 발암물질 등에 의해 인체 속의 DNA는 수시로 파괴된다. 정 박사를 비롯한 암 생물학자들이 발견한 주요 내용은 이러한 ‘파손된 DNA(damaged DNA)’가 모든 사람에게서 일어나지만, 어떤 사람의 경우는 이러한 파손이 쉽게 암으로 연결되는가 하면 어떤 사람은 이러한 파손을 즉각 보수하면서 암으로의 진행을 잘 막는다는 것이었다. 그리고 그는 이렇게 파손된 DNA의 보수에 결정적으로 작용하는 물질인 ‘DNA 파손 대응 단백질(DNA Damage Response Protein·DDRP)’이 존재한다는 사실을 발견했다.   인체 내에 존재하는 이 단백질은 DNA 파손이 일어나면 이를 즉각 감지해 ‘수리’를 돕는 작용을 한다. 문제라면 사람마다 이 DDRP의 활동 정도가 다르다는 것이다. 이 단백질이 제대로 작동하지 않는 사람의 경우 일단 DNA의 파손과 돌연변이가 일어나면 인체의 대응작용이 충분히 이뤄지지 않으면서 DNA의 파손과 돌연변이가 지속돼 결국 암에 이르게 된다는 설명이다.     정 박사가 이처럼 DDRP의 존재와 그 활동성에 대해 규명함으로써 비로소 ‘암의 불공평성’에 대한 의문이 풀릴 수 있었다. 즉 평생을 하루도 빠지지 않고 담배를 피우고 술에 탐닉하면서도 암에 걸리지 않는 사람은 DDRP의 숫자나 활동성이 높은 사람이다. 반면 ‘모범가장’이었음에도 불구하고 암에 걸린 사람은 여러 이유가 있을 수 있지만 DDRP의 활동성 저하에 의한 것일 수 있다. 정 박사는 DDRP의 활동성이 저하된 사람에게서 상대적으로 암 발생이 높을 수 있다고 말했다.   이렇게 개인차는 있지만, DNA 파손 또는 돌연변이란 현상은 누구에게나 일어나므로 암에 걸릴 가능성은 모든 인간에게 존재한다. 그래서 정 박사는 “그 어떤 사람도 암으로부터 100% 자유로울 수는 없다(No one can be 100% protected)”고 말했다. 누구나 암에 걸릴 가능성이 존재하므로 항상 조심해야 한다는 당부였다.   정 박사는 이러한 발견을 실제 치료에 응용하는 가능성에 대해 “아직 암 치료나 진단에 활용되고 있지는 못하다”며 “그러나 발암 과정을 방해하는 단백질의 존재와 그 활동에 관여하는 유전자가 발견됐으므로, 앞으로 발암 가능성이 높은 인구군을 가려낸다든지 또는 발암 과정을 장기적으로 저해함으로써 발암 자체를 억압ㆍ지연시키는 등의 방법으로 임상에 적용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 세포의 과다증식도 암 유발     정 박사에 따르면 암의 근본 원인은 ‘DNA 파손의 축적’이다. 그런데 DNA 파손을 일으키는 주요 원인에는 발암물질 외에도 세포의 과다한 증식(stimulus to cells to divide)도 포함된다고 했다. 세포의 과다한 증식이 암을 일으키는 과정을 정 박사는 필사 과정을 들어 비유했다. “이 페이지에 있는 글을 당신이 다른 종이에 필사(筆寫)한다고 가정해 보자. 한 번 필사해도 물론 오자의 가능성은 있다. 그러나 백 번 천 번 필사해야 한다면 오자가 생기는 것은 당연하다.”   즉 인체의 세포가 어떤 이유에서건 증식을 해야 하는 상황이 자주, 지속적으로 발생할 경우 그 부위에 에러가 생기면서 암이 발생할 수 있다는 것이다. 정 박사는 좋은 예로 대장암을 들었다. 궤양성 대장염(ulcerative colitis) 환자의 경우 대장벽이 궤양에 의해 손실되고 대장벽은 그 손실 부분을 메우기 위해 세포 증식을 계속적으로 해야 한다. 이러한 강제적인 세포증식이 지속적으로 일어날 경우 그 결과로서 DNA 파손이 발생할 가능성이 높아지며, 결국 암으로 발전할 수 있다는 것이다.   정 박사는 “나는 대장암 때문에 사망한 사람이 있다면 참 안타깝게 생각한다”며 “폐암ㆍ간암처럼 육안으로 보기 힘든 암이라면 조기발견이 힘들지만 위ㆍ대장처럼 내시경으로 관찰 가능한 부위는 정기적인 검진만으로 조기발견이 가능하기 때문”이라고 했다. 위궤양ㆍ대장궤양이 있는 사람은 당장 내시경부터 받으라는 조언이다.   정 박사는 또한 간염 얘기도 했다. 한국인의 경우 간염 보균자 또는 환자가 많은데, 간염 바이러스는 간에서 감염을 일으키는 한편 이종 단백질도 만들어냄으로써 DNA 돌연변이의 가능성을 높이고, 결국 간암으로 발전할 가능성 역시 높인다는 설명이었다. 그래서 그는 “한국 사람은 반드시 간염 예방백신을 접종해야 한다”고 권했다.   암에 걸리기 싫다면 해야 할 일이 또 하나 있다. 바로 살빼기다. 정 박사는 “뚱뚱한 여성의 유방암 발생률이 정상 체형보다 60%나 높다는 사실이 발견됐다”며 “비만은 당뇨병의 직접적인 원인도 되므로 정상 체형을 유지하는 것이 매우 중요하다”고 당부했다.   발암 요인의 넘버원은 당연히 흡연이지만, 정 박사는 또한 고지방식 섭취(high fat consumption)도 삼가도록 당부했다. 붉은색 고기(red meat), 버터(butter) 등으로 대변되는 고지방식의 섭취 역시 발암요인을 높인다는 설명이었다. 정기적인 운동으로 건강한 몸을 유지하는 것 역시 발암 억제에 매우 중요하다.   NIH는 산하에 27개의 연구소를 거느리고 있는 미국 의학두뇌의 총본산이다. 규모 면에서 가장 큰 연구소는 국립암센터(National Cancer institute)이며 두 번째가 정 박사가 일하는 심폐혈액연구센터(NHLBI)다. 정 박사는 열한살 때 미국으로 와 MIT 학사, 하버드 의학박사 등 엘리트 코스를 밟아왔다. 정 박사의 어머니 권경주 박사 역시 NIH 산하의 NIAID(National Institute of Allergy and Infectious Diseases)에서 곰팡이에 의한 질병을 연구하고 있는 의학가족이기도 하다.     워싱턴=최영태 자유기고가