스위치를 켜고 암을 스스로 만드는 것

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스탠포드 연구원들은 유전자를 무장시키고 암이 스스로 작용하도록 하는 약물을 개발할 수 있는 이상한 새로운 분자를 고안했습니다.

지나 콜라타

모든 암에는 치명적이고 통제할 수 없는 성장을 촉진하는 분자가 있습니다. 과학자들이 세포를 자멸하게 만드는 분자를 다른 분자에 연결할 수 있다면 어떨까요? 암 생존의 동인이 대신 암 파괴 프로그램을 활성화할 수 있을까요?

그 아이디어는 몇 년 전 스탠포드의 발달생물학자인 제럴드 크랩트리(Gerald Crabtree) 박사가 산타크루즈 산맥에 있는 그의 집 근처 삼나무 숲을 산책하던 중 깨달음으로 떠올랐습니다.

“나는 집으로 달려갔습니다.” 그는 아이디어와 그것을 실현할 방법을 계획하는 것에 흥분하여 말했습니다.

수요일 네이처(Nature) 저널에 발표된 논문에서 항암제를 개발하고 있는 셰넌도어 테라퓨틱스(Shenandoah Therapeutics)의 창립자인 크랩트리 박사와 스탠포드 화학 및 시스템 생물학 교수인 나다나엘 S. 그레이(Nathanael S. Gray)와 동료들은 다음과 같이 보고했습니다. 그들은 그 산책에서 그가 상상했던 일을 해냈습니다. 이 개념은 암 환자에게 투여할 수 있는 약물과는 거리가 멀지만 향후 약물 개발자에게는 표적이 될 수 있습니다.

"매우 멋지다"라고 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 캠퍼스의 제약 화학 교수인 Jason Gestwicki가 말했습니다. "그것은 비타민을 독으로 바꾸는 것과 같이 암세포가 살아남는 데 필요한 것을 암세포를 죽이는 것으로 바꾸는 것입니다."

국립암연구소(National Cancer Institute) 암 유전체학 센터 소장인 루이스 스타우드(Louis Staudt) 박사는 “이것은 암을 스스로 공격할 수 있는 잠재적으로 새로운 방법입니다.”라고 말했습니다. Staudt 박사는 Crabtree 박사의 논문과 함께 사설을 작성했습니다.

이어 “치료법이 더 개발되면 다른 선택지가 모두 소진된 환자들을 대상으로 임상시험을 해보고 싶다”고 덧붙였다.

혈액암, 확산성 거대 B세포 림프종의 세포를 대상으로 한 실험실 실험에서 연구진은 두 가지 단백질, 즉 암이 공격적으로 성장하고 생존하기 위해 의존하는 돌연변이 단백질인 BCL6과 정상 세포 단백질을 연결하는 분자를 설계하고 구축했습니다. 가까이 다가가는 모든 유전자를 활성화시킵니다.

아령 모양의 분자인 새로운 구조는 자연에서 볼 수 있는 것과는 다릅니다. 아령의 한쪽 끝에 있는 BCL6은 모든 세포 DNA의 일부이며 더 이상 필요하지 않은 세포를 제거하는 데 사용되는 세포사멸 유전자 쪽으로 분자를 안내합니다. 그러나 미만성 거대 B 세포 림프종이 있는 경우 BCL6은 이러한 세포 사멸 유전자를 차단하여 세포를 본질적으로 불멸의 상태로 만듭니다.

BCL6에 의해 유도되는 덤벨이 세포 사멸 유전자 근처에 접근하면 아령 끝에 있는 정상적인 단백질이 이러한 사멸 유전자를 무장시킵니다. 되돌릴 수 있는 세포 내 다른 과정과 달리, 세포사멸 유전자를 켜는 것은 되돌릴 수 없습니다.

새로운 접근법은 모든 BCL6 분자를 차단하기 위해 약물을 사용하는 어려운 작업을 개선할 수 있습니다. 아령 모양의 분자를 사용하면 세포를 죽이기 위해 BCL6 분자의 일부만 재배선하는 것으로 충분합니다.

이 개념은 성장을 촉진하는 단백질을 생성하는 돌연변이가 있는 것으로 알려진 모든 암의 절반에 잠재적으로 효과가 있을 수 있다고 크랩트리 박사는 말했습니다. 그리고 치료법은 암세포에 의해 생성된 돌연변이 단백질에 의존하기 때문에 건강한 세포를 아끼면서 매우 구체적일 수 있습니다.

Crabtree 박사는 이 작업을 가능하게 한 두 가지 발견 영역을 설명했습니다. 하나는 돌연변이가 발생하면 암 확산을 촉진하는 수백 개의 유전자인 "운전자 유전자"의 발견입니다.

두 번째는 세포의 사멸 경로를 발견한 것입니다. 크랩트리 박사는 이러한 경로가 "이러한 이유로 인해 문제가 발생한 세포를 제거하는 데 사용됩니다"라고 말했습니다. 즉, 매일 개인당 600억 개의 세포가 존재합니다.

탐구는 암세포 성장을 유도하는 경로가 세포 사멸을 유도하는 침묵 경로와 통신하도록 만드는 것이었습니다. 이는 일반적으로 수행되지 않는 일입니다.

하이브리드 분자가 세포의 DNA로 표류했을 때 세포 사멸 유전자를 활성화했을 뿐만 아니라 더 많은 일을 했습니다. BCL6은 잡종을 암이 침묵시킨 다른 유전자로 인도했습니다. 잡종은 그 유전자를 다시 켜서 세포에 내부 혼란을 일으켰습니다.