우리 대학교 강태홍(생명과학)교수가 주도하고 임선희(생명과학)교수가 참여한 연구팀이 '생체시계'에 따라 손상된 DNA의 복구속도가 다르다는 연구 결과를 내놓았다.
지난달 9일 미래창조과학부는 강태홍 교수팀이 손상 DNA 복구 과정에 생체시계가 관여함으로써 손상된 DNA의 복구 효과가 특정 시간에 더 높을 수 있다는 점을 발견했다고 발표했다.
생체시계는 동·식물의 다양한 생리, 대사, 발생, 행동, 노화 등의 주기적 리듬을 담당하는 기관으로, 생체에 내재되어 생체리듬의 주기성을 나타내는 생물학적 시계를 의미한다.
이번 연구는 항암제의 부작용을 최소화하면서 약리효과가 가장 높은 시간대에 항암치료를 하는 시간항암요법의 근거가 될 수 있다고 평가받는다. 시간항암요법은 정상 세포에 대한 독성을 최소화하면서 암세포에 대한 민감도를 유지할 수 있다는 장점이 있다. 우리나라와 미국 등 대다수의 국가가 항암제 처리 시간에 대한 근거 부족을 이유로 시간항암요법을 시행하지 않고 있는 점을 감안하면 획기적인 연구 결과라 할 수 있다.
기존의 암 치료 방식은 항암화학요법이 대부분이었다. 거의 모든 암에 적용이 가능한 데다 경제적으로도 저렴하며 다른 항암요법에 비해 효과가 크게 떨어지지 않기 때문이다. 하지만 항암화학요법은 암세포로 손상된 DNA뿐만 아니라 정상적인 세포의 DNA도 함께 손상시켜 문제가 돼왔다.
강태홍 교수 연구팀은 이번 연구에서 '시스플라틴' 항암제에 주목했다. 이 항암제는 현재 항암화학요법에서 식도암, 위암 등의 치료에 널리 사용되고 있으며, 경제적으로도 부담이 적은 약물이다. 하지만 신장독성, 신경독성 등 부작용도 나타날 수 있어 논란이 됐다. 연구팀은 이런 부작용을 완화하고자 시스플라틴의 치료효율을 높이려했다. 그 결과 시스플라틴 항암제로 손상된 생쥐의 간세포 DNA의 회복속도를 비교했을 때, 생체시계 단백질인 크립토크롬의 농도에 따라 회복 속도가 약 3배 차이 난다는 점을 발견했다. 크립토크롬의 농도가 짙은 시간에는 크립토크롬에 의해 인산화효소(이하 ATR)가 활성화되어 DNA 회복이 촉진됐다. 반면 크립토크롬의 농도가 옅은 시간대에는 ATR이 충분히 활성화되지 못해 DNA 회복 속도가 저하되고 세포들이 사멸하는 경우까지 확인됐다.
강태홍 교수 연구팀은 이를 토대로 크립토크롬 농도 변화에 따라 ATR이 24시간 동안 특정한 리듬을 갖는다는 결과를 밝혀내며 기존 시간항암요법의 근거를 제시했다.
강태홍 교수는 "생명과학자로서 사명감을 가지고 인류에 공헌하기 위해 노력해 왔다"며 "이 연구를 통해서 나와 목소리를 같이 하는 사람이 많아져 시간항암요법이 현실화 되었으면 한다"고 말했다.
