암세포도 하는 ‘테더링’

[요약]

무선 인터넷이 불가능한 상황에서 노트북이나 태블릿을 인터넷에 연결해야 할 때, 흔히 휴대전화의 테더링(tethering) 기능을 이용한다. 휴대전화와 다른 기기를 마치 밧줄(tethers)로 연결하는 것 같은 기능이다. 놀랍게도 암세포 역시 테더링 기능이 있다. 테더링 된 암세포는 환자의 생명을 더욱 위협한다. (2018.05)

암세포가 급속히 몸 곳곳에 퍼지는 전이 현상이 나타나는 원리를 과학자들이 찾아냈다. 밧줄로 서로를 묶은 채 빠른 속도로 이동한다는 것이다. 치명적인 전이 암을 정복하기 위한 새로운 돌파구가 될 수 있을지 주목된다.

이스라엘 와이즈만 과학연구소는 벤자민 게이거 분자세포생물학과 교수 연구진이 서로 연결돼 집단으로 움직이는 암세포가 개별로 움직일 때보다 더 빠르게 전이된다는 사실을 알아냈다고 지난 10일 밝혔다. 암 전이를 둘러싼 기존 가설을 뒤집는 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 발표됐다.

암세포는 이동 방식에 따라 혼자 움직이는 것과 집단으로 이동하는 것의 두 가지 유형으로 나뉜다. 지금까지 과학자들은 개별적으로 혼자 움직이는 암세포가 더 위험하다고 생각했다. 이들은 조직이나 기관 사이사이에 있는 결합조직을 통과해 혈관과 림프관으로 스며들기 때문이다. 이렇게 스며든 암세포들은 혈액이나 림프액의 흐름을 타고 먼 기관으로 전이될 수 있다. 이들 세포가 개별적으로 움직이기 위해선 E-카드헤린이라고 불리는 단백질이 주변에 거의 없어야 한다. E-카드헤린은 세포를 제자리에 붙잡아두는 역할을 한다. 집단으로 이동하는 암세포는 대개 주변에 E-카드헤린이 상당량 남아 있다. 그래서 과학자들은 집단 이동 암세포는 원래의 종양 위치에서 멀리 가지 못한다고 여겼다.

연구진은 이를 확인하기 위해 공격적으로 전이가 일어나는 유방암 세포를 실험용기에 담아 저속 현미경 촬영으로 성장 과정을 추적했다. 유방암 세포들은 이동이 가능한 단계만큼 발달하자 서로에게서 떠나가기 시작했다. 그러나 자세히 들여다 보니 서로 완전히 분리된 게 아니었다. 세포들끼리 긴 밧줄(tethers)처럼 생긴 구조로 이어져 있었다. 이 밧줄 덕분에 이리저리 자유롭게 움직이면서도 서로 연결을 유지하고 있는 것이다. 마치 노트북이나 태블릿이 각자 인터넷을 자유자재로 드나들면서도 휴대전화와 테더링으로 연결돼 있는 상황처럼 말이다. 각 암세포가 다른 암세포들을 앞으로 움직이도록 자극하면서 결국은 밧줄로 연결된 암세포 전체가 집단으로 이동하게 된다. 게이거 교수는 암세포들의 이런 상태를 주인 손에 들린 목줄이 서로 뒤엉킨 개들이 한꺼번에 산책하고 있는 모습에도 비유했다.

연구진은 밧줄로 이어진 암세포 집단의 E-카드헤린 수준을 조사해봤다. 그 결과 암세포들이 자유롭게 분리될 수 있는 아주 낮은 농도와 서로 가까운 거리를 유지할 수 있는 높은 농도의 절반 정도였다. 또 밧줄로 이어진 암세포 집단이 혼자 움직이는 세포들보다 이동 속도는 느리지만, 더 먼 기관에까지 침범해 그곳에서 새로운 암 조직을 성장시켰다고 연구진은 설명했다. 전이가 더 잘 진행된다는 얘기다.

게이거 교수는 이번 연구를 바탕으로 전이가 잘 되는 암에 대해 새로운 진단이나 치료 방법을 개발할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 암세포가 새로운 조직에 도달했을 때 이들을 연결하는 밧줄들이 암세포가 대량 서식할 수 있도록 돕는 역할도 할 거라는 예상을 내놓기도 했다. 연구진은 이를 확인하기 위한 후속 연구에 들어갔다.

원문 링크
https://wis-wander.weizmann.ac.il/life-sciences/cancer-cells-seen-traveling-tethered-groups