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암정복·노화방지의 열쇠|『세포연구』어디까지왔나

중앙일보

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종합 04면

모든 생명체의 근원이 되는 세포는 1665년 영국의「로버트·후크」가 그 존재를 발견한이래 생명의 신비를 푸는 열쇠로 연구되어 왔다. 그 중에도 인체세포에 대한 최근 30년간의 집중적인 연구는 암정복의 가능성과 더 나아가 노화를 억지할 수 있는 방법을 발견할지도 모른다는 경지에 와있다.
성인은 보통 약1백조개의 세포로 이루어져 있으나 원래는 수정된 난자인 1개의 새포가 증식되어 이루어진 것이다. 각기 독립된 생명체로서 인간의 질병과 생사를 쥐고있는 세포의 신비를 들여다본다.

<세포의 구조>
10∼50「미크로」( l「미크로」= l만분의 1㎝) 크기를 가진 인간세포로 각가지 기능을 가진 하나의 도시와 같다.
「에너지」를 생산하는 기구도 있고 단백질, 필수 화학물질을 만들기도하며 또 이를 요소요소에 수송하기도 한다. 세포안에서도 가장중요한 것은 사령탑의 역할을 하는 핵이다. 핵은 각종 유전인자를 갖고 있어 생존을 가능케하고 세포의 활동을 지시한다.
유전인자는 DNA라는 복잡한 화학물질로 구성된 꽈배기와 같은 이동나선형으로 이 DNA가 다음세대유전의 비밀을 쥐고 있다.
또 DNA는 단백질 합성공장인「리보솜」에 명령을 내리는데 이렇게 해서 합성된 단백질이 세포를 유지하고 또 다른 세포를 만들게 된다. 이런 일련의 작업이 DNA의 자기복제과정이다.
세포내의 또 다른 중요기관은「미토콘드리아」라는「에너지」를 생산하는 공장이다.「미토콘드리아」는 핵밖에서 유일하게 DNA를 가지고 있는데 그 이유는 밝혀지지 않았다. 추측하기로는 10억년전 독립적으로 존재하던「미로콘드리아」가 우연히 다른 세포와 결합, 오늘날과같은 복잡한 세포가 된것으로 보여진다.
이밖에도 세포는「리조솜」이라는 소화기관을 가지고 있다. 이「리조솜」은 세포가 성장하기 위한 여러가지 효소를 가지고 있는데 이 효소에 결함이 생기면 인간은 질병에 걸린다.
지금까지로는 최소한 25가지의 병이 이 효소결합에서 생기는 것으로 밝혀졌다.
세포는 또 침입자를 막고 폐기물을 밖으로 내보내는 세포막과 세포의 모양을 유지하고 세포핵과 세포막의 통신역활을 하는「마이크로튜블즈」라는 기관을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.

<세포와 암>
모든 세포는 세포핵의 명령과 규율에 따라 정상적으로 활동을 한다. 한개의 세포가 자라서 다른 세포의 세포막과 닿게되면 성강을 멈추게 된다. 그러나 개중에는 성장을 멈추지 않고 계속 자라서 주변 세포에 침투하거나 조직에 까지 확대되는 것이 있다. 이것이 암세포다.
그러나 아직까지는 아무도 왜 암세포가 이렇게 증식을 계속하는지를 밝혀내지 못하고 있다.
다만「리조솜」이 암세포에 대항하는 효소를 만들 수 있다는 것만을 알아냈다.
「록델러」대학 연구진은 음식물에 약을 침투시켜 세포안으로 들어가게 한 후「리조솜」이 이를 분해, 암세포를 죽이는 방법을 연구하고 있다.
문제는 세포막이 항암제의 흡수를 거부한다는 점이다. 또 암세포도 자기주위에 보호막을 구축하여 백혈구나 다른 항암효소를 격퇴한다. 과학자들은 이 보호막을 깨뜨리는 화학물질의 개발이 암정복의 한방법이라고 확신하고 있다.

<세포의 노화>
노쇠한세포는 DNA의 합성작용을 멈춘다. 이에대한 이유로 학자들은 방사능, 화학물질의 접촉등을 이유로 든다. 다른 학자들은 모든세포는 일정한 수만큼 분열하면 그기능을 잃는다고주장한다. 현재는 후자를 증명하는 몇 개의 연구결과가보고되었다.
「워싱턴」대학의「톰·느드」박사는 노쇠한 세포와 정상세포를 접합시킨 결과 정상 세포는 DNA의 생산이 띨어지고 노쉬한 세포는 정상세포로 전환한다는 사실을 알아냈다. 또 종양세포와 노쇠세포를 접합시킨 경우는 종양세포가 노쇠세포안에서 다시 DNA를합성하거나 환경에 따라종양세포도 노쇠해 버리는 현상이 일어났다.
이 결과에 대해 많은 과학자들은 세포의 노화가 DNA의 합성을 방해하는 어떤 물질에 의한다고 생각하고 있다.
이 물질이 발견되면 인간의 노화를 억지하는 획기적인 방법이 개발될지도 모른다.

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