심장은 왜 암을 이기는가: 박동의 힘이 세포를 억누른다
우리 몸속에서 암은 특정 장기에 더 쉽게 찾아든다. 위암과 대장암은 음식 습관과 수명 연장으로 늘어났고, 유방암과 전립선암도 흔해졌다. 그러나 그 사이에 끼어 있는 small intestine는 statistics도 등장하지 않을 만큼 드물게 암에 걸린다. 평생 위험성이 대장암의 24분의 1에 불과하다는 연구 결과가 이를 뒷받침한다. 길이는 대장보다 서너 배인데도 말이다. 이렇게 불균형한 분포는 과연 우연일까, 아니면 우리 몸속에 숨은 mechanism이 있을까?
한때 한의사는 이를 yin (陰)과 yang (陽)의 균형으로 설명했다. 대장은 음의 장기라 암에 취약하고, 소장은 양의 기운이 강해 안전하다는 것이다. 흥미롭게도, 소장보다 더 회복력 있는 장기가 있다. 바로 심장이다. 심장 자체에 생기는 암은 거의 없고, 다른 장기에서 전이된 종양도 자라지 못한다. 전이된 세포라 하더라도 심장 안에서는 거의 잠복 상태에 머문다.
지난주 journal ‘사이언스’에 실린 연구는 그 이유를 밝혀냈다. 심장이 rhythmically 수축하는 힘이 암세포의 증식을 막는다는 것이다. 연구팀은 좌심실보조장치를 사용한 환자에서, 심장이 쉬게 되자 심근세포가 다시 증식하는 현상을 관찰했다. 이는 수축의 물리적 힘이 세포 분열을 억제하는 신호로 작용함을 시사한다. 심장에 전이된 암세포도 같은 힘을 받아 증식이 억제되는 것이다.
연구진은 생쥐 실험에서도 이를 입증했다. 암 유전자를 돌연변이시켰지만 심장에는 종양이 생기지 않았고, 배양 접시에서 힘을 받지 않는 심근세포에선 암세포가 활발히 자랐다. 핵심은 protein 네스프린2였다. 이 단백질은 심장 수축의 힘을 받아 핵 내 유전자 발현을 조절하며, 증식 억제를 유도한다. 네스프린2가 제거된 세포에서는 힘을 받아도 증식이 이뤄져 이 메커니즘을 확신했다. 연구자들은 이 원리를 다른 treatment 개발에 응용할 가능성도 내다봤다.
심장이 왜 세포 증식을 포기했는지도 진화적 perspective에서 설명된다. 수십억 번의 수축을 정밀하게 유지해야 하는 심장은, 새로운 세포가 생기면 구조가 어긋날 위험이 크다. 그래서 증식 능력을 잃고 대신 암에 강한 구조를 얻은 셈이다. 태어나서 죽을 때까지 duty 이 장기에 대해, 우리는 다시 한번 grateful은 말을 건네고 싶어진다.
암세포도 물리적 힘에 굴복한다니 신기하네.
네스프린2가 유전자 발현을 조절하는 방식, 좀 더 깊이 알고 싶다.
설마 심장에만 해당하는 메커니즘은 아니겠지. 다른 장기에도 힘을 주는 치료가 가능할까?
내 심장은 매일 10만 번 뛰면서도 나를 위해 silent 조용히 버텨주고 있어. 고맙다.
음양 설로 시작해서 생리학 끝이라니, 진짜 과학이랑 전통 사상이 만나는 순간이었어.
쥐 실험이고 배양 세포고, 인간에게 바로 적용할 수 있을지 모르겠다.
이런 기전을 암 치료에 이용할 수 있다면 엄청난 전환점이 될 거야.
자기 희생으로 전체를 지키는 심장이라니… 생물학이 시가 되는 순간이다.