화학요법은 암세포를 파괴합니다. 그러나 이들 세포가 죽는 방식은 이전의 이해와는 다른 것으로 보인다. Thein Brummelkamp가 이끄는 네덜란드 암 연구소의 연구원들은 Schlafen11 유전자에 의한 완전히 새로운 암세포 사멸 방식을 발견했습니다.
"이것은 매우 예상치 못한 발견입니다. 암 환자는 거의 100년 동안 화학요법으로 치료를 받았지만 이러한 세포 사멸 경로는 이전에 관찰된 적이 없습니다. 그리고 이것이 언제 환자에게 발생하는지에 대해서는 추가 조사가 필요합니다. 이 발견은 궁극적으로 암 환자 치료에 영향을 미칠 수 있습니다." 그들은 결과를 Science에 게재했습니다.
많은 암 치료법이 세포의 DNA를 손상시킵니다. 돌이킬 수 없는 손상이 너무 많이 발생한 후에는 세포가 스스로 죽음을 초래할 수 있습니다. 학교 생물학에서는 p53 단백질이 이 과정을 제어한다고 가르칩니다. P53은 손상된 DNA의 복구를 중재하지만 손상이 너무 심해지면 세포 자살을 시작합니다. 이는 통제되지 않은 세포 분열과 암 형성을 방지합니다.
놀라움: 답변되지 않은 질문
이것은 신뢰할 수 있는 시스템처럼 들리지만 현실은 더 복잡합니다. Brummelkamp는 "종양의 절반 이상에서 p53이 더 이상 기능하지 않습니다."라고 말했습니다. "여기서 주요 플레이어인 p53은 어떤 역할도 하지 않습니다. 그렇다면 화학 요법이나 방사선으로 DNA를 손상시켰을 때 p53이 없는 암세포는 왜 여전히 죽습니까? 놀랍게도 이것은 답이 없는 질문으로 밝혀졌습니다."
그의 연구팀은 동료 Revuen Agami의 그룹과 함께 DNA 손상 후 세포가 죽는 이전에 알려지지 않은 방식을 발견했습니다. 실험실에서 그들은 DNA를 조심스럽게 변형한 세포에 화학요법을 주입했습니다. Brummelkamp는 다음과 같이 말합니다. "우리는 세포가 화학요법에서 살아남을 수 있게 하는 유전적 변화를 찾고 있었습니다. 우리 그룹은 유전자를 선택적으로 차단하는 데 많은 경험을 갖고 있으며, 이를 여기에 완전히 적용할 수 있습니다."
세포 사멸의 새로운 주요 플레이어 연구팀은 유전자를 제거함으로써 Schlafen11(SLFN11) 유전자가 이끄는 세포 사멸의 새로운 경로를 발견했습니다. 수석 연구원인 니콜라스 분(Nicholas Boon)은 "DNA가 손상되면 SLFN11은 세포의 단백질 공장인 리보솜을 끕니다. 이로 인해 세포에 엄청난 스트레스가 발생하여 세포가 죽게 됩니다. 우리가 발견한 새로운 경로는 p53을 완전히 우회합니다."라고 말했습니다. >
SLFN11 유전자는 암 연구에서 새로운 것이 아닙니다. Brummelkamp는 화학 요법에 반응하지 않는 환자의 종양에서는 종종 비활성 상태라고 말합니다. "우리는 이제 이 연관성을 설명할 수 있습니다. 세포에 SLFN11이 부족하면 DNA 손상에 반응하여 이런 방식으로 죽지 않습니다. 세포는 살아남고 암은 계속될 것입니다."
암 치료에 미치는 영향
Brummelkamp는 "이번 발견은 일반적으로 기초 연구에서 발생하는 많은 새로운 연구 질문을 열어줍니다."라고 말합니다.
"우리는 실험실에서 성장한 암세포에서 발견을 입증했지만 많은 중요한 질문이 남아 있습니다. 이 경로는 환자에서 언제 어디서 발생합니까? 이것이 면역요법이나 화학요법에 어떤 영향을 미칩니까? 암 치료의 부작용에 영향을 줍니까? 이러한 형태의 세포 사멸이 환자에게도 중요하다면, 이 발견은 암 치료에 영향을 미칠 것입니다. 이는 추가 연구를 위한 중요한 질문입니다."
한 번에 하나씩 유전자 끄기 인간은 수천 개의 유전자를 갖고 있으며 그 중 다수는 우리가 이해하지 못하는 기능을 가지고 있습니다. 유전자의 역할을 확인하기 위해 연구원 Brummelkamp는 반수체 세포를 사용하는 방법을 개발했습니다. 이 세포는 두 개의 복사본을 포함하는 우리 몸의 정상 세포와 달리 각 유전자의 복사본을 하나만 포함합니다. 유전자 실험에서는 복사본 두 개를 처리하는 것이 어려울 수 있습니다. 그 중 하나만 변경(돌연변이)이 발생하는 경우가 많기 때문입니다. 이로 인해 이러한 돌연변이의 영향을 관찰하기가 어렵습니다.
Brummelkamp는 다른 연구자들과 함께 이 다용도 방법을 사용하여 질병에 중요한 과정을 밝혀내는 데 수년을 보냈습니다. 예를 들어, 그의 그룹은 최근 세포가 이전에 알려진 것과 다른 방식으로 지질을 생성할 수 있다는 사실을 발견했습니다.
그들은 치명적인 에볼라 바이러스를 포함한 특정 바이러스가 어떻게 인간 세포에 침투하는지 밝혀냈습니다. 그들은 특정 치료법에 대한 암세포의 저항성을 조사하고 면역 체계에 브레이크 역할을 하는 단백질을 확인했으며, 이는 암 면역 치료법에 영향을 미칩니다.
최근 몇 년 동안 그의 팀은 40년 동안 알려지지 않았으며 근육 기능과 뇌 발달에 필수적인 두 가지 효소를 발견했습니다.