암 연구 과학자들은 유방암 종양이 사람의 폐로 번지도록 하는 일련의 유전인자들을 발견했습니다. 새로 발표된 한 유방암 관련 연구는 유방암 세포가 폐에 침입하는 과정을 설명하고, 이렇게 암세포가 신체의 다른 기관으로 번지는 것을 방지하기 위해 시중에 나와 있는 의약품들을 사용해 공격할 수 있는 유전자가 무엇이지 제시하고 있습니다.
대부분 암환자들은 암세포가 신체의 다른 기관에 번지는 ‘전이’라고 불리는 현상으로 사망합니다. 유방암은 최근 미국 민주당 대통령후보 존 에드워드 상원의원의 부인의 경우처럼 주로 신체의 폐와 간, 그리고 뼈로 번집니다.
쥐의 몸에 인간의 암세포를 이식해 연구한 한 새로운 연구 결과에 의하면 4가지 유전자의 비정상적인 조율 활동에 의해 암세포가 폐로 전이되는 것으로 나타났습니다. ‘네이처’지에 발표된 이번 연구 보고서는 4가지 유전자를 각각 별도로 차단함으로써 암세포의 성장과 유방암이 폐로 전이되는 것을 늦출 수 있다는 사실을 밝혀냈습니다. 하지만 4가지 유전자를 모두 한번에 차단하면 적어도 쥐의 경우에 있어서 유방암이 발전되는 것을 거의 완벽하게 중단할 수 있는 것으로 나타났습니다.
이번 연구는 생물학자인 돈 누엔 씨를 포함해 뉴욕 시에 소재한 메모리얼 슬론-케터링 암센터(Memorial Sloan-Kettering Cancer Center)의 연구 과학자들에 의해서 진행됐습니다.
누엔 씨는 연구에서 발견된 4가지 유전자는 암종양이 생기기 시작하는 초기 단계에서는 중요하지 않지만, 암이 점차 공격적이 되고 신체의 다른 부분으로 전이하는 단계에서는 중요한 것으로 예측된다고 말했습니다.
암 연구 과학자들은 이번 연구 이전에도 이 4가지 유전자들의 존재를 알고 있었습니다. 이들 가운데 하나는 여러가지 종류의 암이 성장하고 발전하는 데 중요한 역할을 하며, 다른 2 유전자는 암종양이 자라도록 영양을 공급하는 혈관의 성장을 돕는 것으로 알려져 있습니다. 그리고 4번째 유전자는 이전에도 전이를 촉진하는 것으로 알려졌습니다.
하지만 이번에 발표된 새로운 연구 보고서는 이들 4개의 유전자가 모든 전이 과정에서 함께 작용해 유방암 종양이 혈관을 만들도록 하고, 종양 세포가 이 혈관 벽을 통과해 혈액을 따라 폐로 들어가고, 마침내 폐의 혈관을 통과하고 나와 성장을 재개하도록 한다는 사실을 밝혀냈습니다.
실험 쥐의 종양에 대한 현미경 검사결과는 4가지 유전자를 모두 차단하면 혈관의 얽힘이 줄어든다는 사실을 보여줍니다. 미생물학자인 누엔 씨는 이렇게 만들어진 혈관은 더 적은 수의 암세포가 혈액으로 빠져나가도록 한다고 말했습니다.
누엔 씨는 이 유전자들은 전이 과정의 여러 다른 단계에서 작용할 수 있는데, 이들을 차단함으로써 암세포의 위치와 상관없이 효과적으로 이들의 성장을 저지해, 결과적으로 암세포가 다른 기관으로 전이되는 것을 방지할 수 있을 것으로 예상한다고 말했습니다.
이 연구는 또 이미 시중에 나와있는 의약품 가운데서 이 4가지 유전자들이 생산하는 단백질을 공격할 수 있는 2가지 의약품을 밝혀냈습니다. 연구 과학자들은 2가지 의약품을 함께 복용하는 것이 1개를 단독 사용하는 것보다 더 효과적이라는 사실도 발견했습니다.
이들 4가지 유전자는 슬론-케터링 암센터가 유방암 전이와 관련해 앞서 진행한 연구에서 밝혀낸 18가지 유전자들 가운데 일부입니다. 과학자들은 이들 18가지 유전자들이 다른 기관으로 암을 전이시키는 지 여부 등, 이들의 기능을 좀 더 자세히 살펴보았습니다.
누엔 씨는 이미 안전성을 검증받고 시중에 나와있는 치료법을 이용해 이러한 유전자들의 활동을 억제할 수 있다는 사실은 아주 고무적인 일이라고 말했습니다.
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Cancer researchers have identified a set of genes they say promote the spread of breast tumors to the lungs. The finding helps explains the steps by which breast cancer cells invade the lungs and suggests biological targets for existing drugs to stop the process. VOA's David McAlary reports.
Most cancer deaths are caused by the spread of tumor cells to other organs, a process called metastasis. Breast cancer spreads mainly to the lungs, the liver, and the bones, as in the case of the wife of U.S. Democratic Party presidential candidate John Edwards.
A new study of human breast cancer cells implanted in mice shows that metastasis to the lungs depends on the abnormal activation of four genes working in concert. The study, published in the journal Nature, reveals that shutting off the genes individually can slow the growth and spread of breast cancer to the lungs, but turning off all four together almost completely stops the process - at least in mice.
The work was led by researchers at Memorial Sloan-Kettering Cancer Center in New York City, including microbiologist Don Nguyen.
"The four genes that we find here are not necessarily important for the early stages of tumor formation, but we predict that they are important for the stages at which a cancer becomes more aggressive and also metastasizes to other sites," said Don Nguyen.
The genes were already well known to cancer researchers before this study. One is essential for the growth and progression of several cancer types. Two others support the growth of blood vessels that feed tumors. The fourth has been previously implicated in promoting metastasis.
The new research suggests that they work together at every step of the metastatic process to allow a breast tumor to develop blood vessels, let tumor cells pass through the vessel walls into circulation to the lungs, and finally permit them to pass out of the vessels there and resume growth.
Microscopic analysis of the mouse tumors showed that blocking all four genes greatly reduced the tangle of blood vessels. Microbiologist Nguyen says the vessels that did form allowed fewer cancer cells to escape into circulation.
"That is our prediction - that these genes can act at different stages of the metastatic process and that by blocking them, we can essentially stunt the tumor cells wherever they are, which would prevent them from getting to other organs," he said.
Two drugs already on the market act directly against proteins produced by the genes the study identifies. The researchers found that their combined use was more effective than each drug used alone.
"Cancer depends on the activity of many genes and so this finding confirms the clinical strategies that are designed today to do combination therapy, which is predicted to be much more effective at inhibiting the activity of multiple gene targets," said Nguyen.
The four genes are among 18 that the Sloan-Kettering team identified in earlier work as associated with breast cancer metastasis. The scientists are exploring the function of all of them in more detail, including whether they promote the cancer's spread to other organs.
Nguyen says they are also helping Sloan-Kettering physicians design clinical trials to see if the drugs they used in the mice can stymie a tumor's spread to human lungs.
"It is certainly promising that using therapies already available and that have been approved for safety, we can inhibit the activity of these genes," he said.