우리 중 두 명 중 한 명은 인생의 어느 시점에서 어떤 형태로든 암에 걸릴 것입니다. 그러나 이 질병에 대해 여전히 우리가 이해하지 못하는 것이 많이 있습니다. 그러나 최근 몇 년간 과학자들이 진행 중인 연구 덕분에 연구자들은 이러한 노력을 통해 다음과 같은 결과를 얻었습니다.

최근 국제잡지 네이처(Nature)에 게재된 'Transient loss of Polycomb components induces an epigenetic cancer fate'라는 연구 보고서에서 몽펠리에 대학 등 여러 기관의 과학자들은 연구를 통해 암이 단지 원인이 되는 것만이 아니라는 사실을 발견했습니다.

일부 생활 방식 및 환경 요인(예: 흡연 및 자외선)뿐만 아니라 노화도 체세포에 무작위 DNA 돌연변이(유전적 변화라고도 함)를 일으킬 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 대부분의 유전적 변화는 세포 사멸을 유발하거나 아무런 결과도 일으키지 않습니다. .

그러나 일부 돌연변이는 세포 생존을 촉진할 수 있습니다. 세포에 충분한 수준의 DNA 돌연변이가 있으면 세포는 사실상 불멸 상태가 됩니다. 즉, 암을 유발할 수 있는 일련의 통제되지 않은 복제가 시작된다는 의미입니다.

DNA 돌연변이는 종종 되돌릴 수 없고 약물로 표적화하기가 매우 어렵습니다. 따라서 암이 유전적 돌연변이에 의해서만 발생한다면 암세포를 죽이는 능력은 매우 제한적일 것입니다.

이번 연구에서 연구자들은 사람 질병과 관련된 유전자의 75%를 함유하고 있는 초파리를 이용해 암이 유전자를 켜거나 끄는 게놈에 추가된 돌이킬 수 없는 표시인 후생유전적 변화에 의해 발생하는지 여부를 조사하기 위해 새로운 이론을 테스트했습니다.

유전학과 후성유전학은 비슷하게 들리지만, 두 가지 매우 다른 과정을 나타냅니다. 유전적 돌연변이와 후성유전학적 변화의 차이점을 이해하기 위해 DNA를 책으로 상상해 보세요. 각 페이지에는 고유한 스토리라인인 유전자가 숨겨져 있습니다. 그리고 이러한 짜증나는 돌연변이는 책 속의 낙서와 같으며, 가끔 이야기를 망치는 오타와도 같습니다. 대부분의 경우 이러한 오타는 이야기의 방향을 바꾸지는 않지만 때로는 플롯을 완전히 다르게 만듭니다. 돌연변이 취소할 수 없습니다.

Nature (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07328-w 

후천적 표시는 연필을 사용하여 문장에 밑줄을 긋거나 책갈피를 사용하여 페이지를 빠르게 검색하는 등 DNA 자체 또는 DNA와 밀접하게 관련된 단백질에 작은 분자를 추가하거나 제거하는 등 보다 미묘한 변화입니다. 가역적이지만 세포가 DNA를 읽는 방식에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 후성유전학적 표시는 발달 중에 유전자를 켜거나 끄는 데 중요합니다. 예를 들어 자궁에서 눈과 같은 기관을 형성하는 데 도움이 되며 외부 환경과 신체 유전자 사이에 다리를 구축할 수도 있습니다. 유전자는 동물이 계절 변화에 적응하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

오랫동안 후성유전학적 표지는 실제로 암을 유발하기에는 너무 일시적인 것으로 여겨졌는데, 이번 연구에서 연구진은 암세포가 DNA 돌연변이처럼 다양한 후성유전적 변화를 축적할 수 있다는 사실을 발견해 암세포의 생존을 촉진해 암이 발병한다는 사실을 시사했습니다.

그러나 이 분야의 이전 연구에서는 DNA 돌연변이가 없을 때 후생적 변화가 암을 유발할 수 있다는 점을 명확히 할 충분한 증거가 없었습니다.

이는 과학적으로 흥미로운 결과는 아니지만 특히 향후 연구에서 해당 결과가 확인된다면 연구자들이 암을 치료하는 방식을 바꿀 수 있는 증거입니다. 후생적 변화가 암을 유발한다면, 연구자들은 과학자들과 제약회사들이 수십 년 동안 연구해온 치명적인 질병에 대한 후생적 치료법을 개발할 수 있습니다. 이러한 치료법은 가역적 후생유전적 표지의 분포를 변경하여 암세포를 재프로그램할 수 있으며, 이를 통해 세포가 정상적인 행동으로 돌아가도록 유도하고 통제 불가능하게 증식하는 것을 방지할 수 있습니다.

일부 국가에서는 혈액암 및 육종 환자에 대해 새로운 후성유전 약물이 이미 승인되었으며, 기타 후성유전 약물은 유방암 전립선암을 포함한 가장 흔한 질병을 치료하기 위해 임상 시험 중입니다.

이러한 후성유전적 암 이론은 암 검출에도 영향을 미칩니다. 암세포에서 방출되는 비정상적인 후성유전적 표지의 흔적이 암 환자의 혈액에서 발견될 수 있기 때문에 연구자들은 암 환자의 혈액에서 미량의 후성유전적 표지를 검출할 수 있는 방법을 설명합니다. DNA 돌연변이는 혈액과 암환자에서도 발견될 수 있기 때문에 유전자검사와 후성유전학적 검사를 병행하면 보다 정확한 암 진단이 가능할수있습니다 .

후성유전학적 치료법은 수술이나 방사선 요법과 같은 전통적인 암 치료법과 결합될 수도 있으며, 이는 많은 경우에 매우 효과적일 수 있습니다. 연구자들은 또한 후성유전학 약물과 테스트가 잠재적으로 각 환자에게 맞춤화되지 않은 보다 정확한 치료법을 개발하는 데 사용될 수 있다고 제안합니다.

암의 후성유전학 이론은 질병 진행의 중요한 측면을 설명하지만 이것이 암에 대한 고전적인 이론이 틀렸다는 의미는 아니지만 이 복잡한 현상에 대한 연구자의 이해를 풍부하게 합니다. 연구자들의 다음 단계는 개별화된 정밀 치료법을 더욱 개발하기 위해 다른 모델(예: 인간 세포)에서 이 후생유전학 이론을 테스트하는 것입니다.

종합하면, 이 연구의 결과는 Polycomb 단백질의 비가역적 결실이 운전자 돌연변이 없이 암을 유발한다는 것을 나타내며, 이는 후생적 조절 장애를 통해 종양이 발생하여 운명의 유전이 발생함을 나타낼 수 있습니다.

출처입니다

V Parreno,V Loubiere,B Schuettengruber, et al. Transient loss of Polycomb components induces an epigenetic cancer fate, Nature (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07328-w 

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