암 치료 개선을 위한 세포 기능에 대한 핵심 해답 발견

피터 맥 연구소의 연구원들은 세포가 어떻게 기능하는지에 대한 오랜 의문에 대한 답을 찾았으며, 이는 앞으로 더 나은 암 치료법 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대됩니다.

인체의 모든 세포는 동일한 DNA를 가지고 있지만, 세포마다 다른 기능을 수행합니다. Nature Genetics 저널 에 게재된 이 연구는 이러한 현상이 어떻게 가능한지 설명하는 데 도움이 되며, 그 함의는 매우 클 수 있습니다. 피터 맥 연구소의 의사이자 과학자이자 연구 부소장인 마크 도슨 교수는 세포의 운명이 어떻게 결정되는지 더 잘 설명하는 새로운 연구 결과에 매우 만족한다고 말했습니다.

그는 "세포 기능은 DNA를 스캔하여 어떤 유전자를 어느 정도까지 활성화해야 할지 결정하는 '전사 인자'의 작용 결과입니다."라고 말했습니다.

"우리는 이러한 전사 인자가 유전자를 활성화하는 데 필요한 메커니즘을 어떻게 모집하고 전달하는지 연구해 왔습니다. 지금까지는 '전사 인자'가 유전자를 읽고 발현시키기 위해 올바른 메커니즘을 어떻게 선택하는지 알지 못했습니다.

"이것은 오랫동안 제기되어 온 문제이며, 우리는 이 문제의 일부를 해결하는 데 도움이 되어 기쁩니다. 전사 인자가 유전자를 활성화할 메커니즘을 어떻게 결정하는지에 대한 정확한 지식을 통해 생명에 대한 근본적인 지식을 얻을 수 있기 때문입니다."

비교 CRISPR 스크리닝을 통해 9가지 전사 활성 인자(AD)에 필요한 보조 인자를 확인했습니다. 출처: Nature Genetics (2024). DOI: 10.1038/s41588-024-01749-z

이 연구는 전사 인자가 유전자 발현을 제어하기 위해 고유한 구성 요소들을 선택하여 원하는 효과를 만들어낸다는 것을 보여주었습니다. 이러한 효과는 세포의 에너지 사용을 조절하거나, 면역 반응을 유발하거나, 우리 몸에 필요한 다른 기능을 수행하는 것과 같습니다. 도슨 교수는 이것이 자동차의 제작 방식에 비유될 수 있다고 말하며, 이 중요한 발견이 다양한 질병에 대한 더 나은 치료법을 찾는 데 어떻게 중요한 역할을 하는지 설명했습니다.

"F1 레이싱카는 가족용 미니밴이나 트랙터와도 매우 다릅니다. 어떤 차는 빠르게 달리도록 설계되고, 어떤 차는 귀중한 화물을 운반하도록 설계되고, 어떤 차는 힘든 작업을 하도록 설계되었습니다."라고 그는 말했습니다.

유전자 발현에도 동일한 원리가 적용되며, 이는 전사 인자에 의해 동원되는 구성 요소에 의해 결정된다는 것을 발견했습니다. 이러한 구성 요소는 어떤 유전자가 빠르게 변화하는지, 예를 들어 감염과 싸우고 신속한 대응이 필요한 시점과, 어떤 유전자가 느리고 안정적으로 작용하여 세포의 유지 기능에 필요한 메시지를 생성해야 하는지를 결정할 수 있습니다.

"전사 인자가 유전자 발현을 어떻게 조절할 수 있는지에 대한 이해는 엄청나게 중요하며, 이를 활용하여 앞으로 다양한 질병을 치료하는 데 도움이 되기를 바랍니다.

"암에 대해 생각해 보면, 암의 돌연변이는 전사 인자가 유전자를 올바르게 발현하는 데 필요한 구성 요소를 선택하지 못하게 할 수 있습니다. 마치 자동차의 부품이 섞여서 더 이상 안정적으로 작동할 수 없는 것과 같습니다."

피터 맥의 박사후 연구원인 찰스 벨 박사는 전사 인자가 유전자의 발현 방식을 결정하기 위해 사용하는 수천 개의 구성 요소의 기능을 검사하는 플랫폼을 개발했다고 밝혔습니다.

그는 "이제 우리는 이 플랫폼을 이용해 유전자 발현과 관련된 다른 과정을 이해할 것입니다."라고 말했습니다.

"이러한 질문에 대한 답은 앞으로 암뿐만 아니라 다른 많은 질병을 치료하는 새로운 방법을 찾는 데 도움이 될 것입니다."