악성 세포는 담배 연기를 견디지 못합니다.

담배 연기가 DNA 돌연변이를 일으켜 호흡기뿐만 아니라 악성 종양으로 이어질 수 있다는 것은 누구나 아는 사실입니다. 그러나 돌연변이만이 문제는 아닙니다. 흡연의 유해한 영향에는 단백질 분자의 응집도 포함됩니다.

모든 단백질 물질은 공간적으로 접히고 특정 3차원 구조로 변형되는 특성을 가지고 있으며, 이것이 그 기능을 결정합니다. 그러나 접힘 과정이 방해받으면 단백질 분자는 기능을 잃고 서로 뭉쳐 세포에 불리한 독특한 "덩어리"를 형성합니다. 이러한 "덩어리"가 축적됨에 따라 세포의 기능은 점점 더 복잡해집니다. 불필요한 "쓰레기"를 처리할 시간이 부족해지지만, 세포가 그 "쓰레기"와 함께 존재하는 것 역시 마찬가지로 골치 아픈 문제입니다.

대부분의 경우, 신경퇴행성 질환, 특히 파킨슨병이나 알츠하이머병과 관련하여 독성 단백질 "응집"이 언급됩니다. 그러나 이러한 현상은 폐기종, 만성 폐색, 폐암에서도 나타납니다.

담배 연기에는 단백질 분자의 서열을 교란하는 성분이 포함되어 있습니다. 이러한 성분은 정상 조직과 악성 조직 모두에 해를 끼치지만, 악성 조직은 이에 적극적으로 저항합니다. 펜실베이니아 대학교를 대표하는 과학자들은 이러한 과정을 자세히 설명했습니다.

전문가들은 적절한 배지에서 정상 세포와 악성 세포를 각각 배양한 후, 담배 연기 증기를 첨가했습니다. 악성 세포는 정상 세포보다 단백질 응집체가 적었고, 활발한 분열을 지속했습니다. 증기의 양이 10배 증가했음에도 악성 세포는 스스로 발달할 수 있었습니다. 이러한 조건에서 정상 세포는 증식을 멈추고 사멸했습니다.

추가 연구 과정에서 과학자들은 암세포가 방어 수단으로 세포막에 둘러싸인 특정 수송 단백질을 사용하여 펌프처럼 작용하여 불필요한 "쓰레기"를 세포 밖으로 뿜어낸다는 사실을 발견했습니다. 특히, 이러한 "펌프"는 분자를 쓰레기 "덩어리"로 뭉치게 만드는 연기 성분을 악성 세포에서 제거하는 것으로 밝혀졌습니다. 정상 세포에서도 이러한 과정이 일어났지만, 그 활동성은 훨씬 낮았습니다.

특정 ABCG2 수송 단백질의 펌프는 다양한 성분과 약물을 세포 구조 밖으로 "펌핑"할 수 있습니다. 통계에 따르면 흡연자는 항암 치료 효과가 현저히 감소합니다. 이는 담배 연기가 분자 펌프 기능을 자극하기 때문일 가능성이 높습니다. 결과적으로 항암제를 포함한 불필요한 모든 것이 암세포에서 펌핑됩니다.

이런 상황은 수송 단백질의 작업을 억제하는 수단을 사용하면 해결될 수 있습니다.

해당 연구에 대한 자세한 내용은 PLOS 저널 페이지 에 설명되어 있습니다.