암세포에도 리더가 있다고? 역할분담 메커니즘 밝혀져 [과학it슈]

[시선뉴스 이호] 현지시간으로 25일 온라인에 배포된 보도자료는 미국 밴더빌트대의 신시아 라인하르트-킹 의학생물공학 교수팀은 악성종양이 다른 부위로 전이할 때 앞자리의 '리더 세포들'이 체내 조직을 헤쳐 나아가다 에너지가 떨어지면 뒷자리의 다른 세포들과 교대하는 메커니즘을 발견하여 이 내용의 연구 보고서를 미국 국립과학원회보(PINA) 인터넷판에 발표했다고 밝혔다. 

연구팀은 마치 스피드스케이트 경기 종목 팀 추월에서 공기 저항을 가장 많이 받는 선두 자리를 같은 팀의 선수들이 돌아가면서 맡는 것과 같이 리더를 따라 팔로워들이 이동하는 행동(leader-follower behavior)과 흡사한 암세포들의 이런 집단 이동 방식을 주목하여 형광 바이오센서로 세포 내 에너지 소비와 생산 패턴을 관찰했다.

그 결과 선두의 암세포들이 조직을 뚫고 나가 새 종양이 뿌리내릴 자리를 찾으려면 다른 세포보다 훨씬 더 많은 에너지가 필요하다는 걸 알아냈으며 리더였던 세포들이 에너지를 너무 많이 소모하면 뒷줄에서 에너지를 비축하고 있던 다른 세포들이 대신 그 자리를 차지한다는 것도 확인했다. 

연구팀은 자체 개발한 컴퓨터 계산 모델로 리더와 팔로워 세포의 에너지 소비량을 각각 측정했는데 리더 세포는 팔로워 세포보다 최고 50%까지 에너지를 더 쓴 것으로 나타났으며 자리를 바꾸는 주기는 2~8시간 인 것으로 나타났다. 

이번 연구의 의의는 차세대 암 치료법으로 주목받는 메타볼로믹스(metabolomics·중간 대사물질체학) 분야에 큰 힘이 될 것으로 기대가 되며 면역요법을 보완하는 데에도 도움을 줄 수 있을 것으로 보고 있다. 특히 그 동안 암세포의 성장을 늦추는 데 초점을 맞췄던 연구에서 암세포의 전이 자체를 차단할 수 있는 데에도 적용할 수 있을 것으로 보고 있다. 

라인하르트-킹 교수는 "암세포의 증식뿐 아니라 전이 과정에도 에너지가 필요하다는 걸 처음 입증했다. 이번 실험엔 유방암 세포만 썼지만, 폐, 대장, 피부 등 다른 부위의 암에도 동일한 원리가 적용된다"고 전했다.