미토콘드리아와 암의 관계...그것이 알고 싶다

앞에서 암세포와 정상세포는 유전적 변이와 에너지 대사가 다르다는 걸 알아보았습니다. 미토콘드리아 손상에 의한 유전적, 대사적 이상(異常)과 세포자멸사 기능의 작동 불능, 종양 미세환경의 산성화로 인한 면역 억제 등의 문제를 생각해 보면 암은 후성유전적, 대사적, 면역적 이상이 생긴질환이라고 할 수 있습니다.

유전적, 대사적, 면역적 이상(異常)의 중심에 있는 것은 미토콘드리아입니다. 따라서 암 세포의 비정상적인 대사를 잘 이해하기 위해서는 미토콘드리아에 대해 더 잘 아는 것이 필요하다고 생각합니다. 미토콘드리아는 인체가 사용하는 거의 모든 에너지를 만들어 내는 역할을 하는 세포 안의 소(小)기관으로, 각 세포마다 평균 300~400개씩 들어 있습니다. 사람뿐 아니라 다세포 생물 모두가 미토콘드리아를 갖고 있습니다.

미토콘드리아에 의한 세포호흡은 포도당 한 분자로 26~28 ATP(아데노신삼인산, 생명체를 가동시키는 화학에너지)를 만들어 내지만, 미토콘트리아가 관여하지 않는 해당작용(발효)로는 2 ATP 밖에 만들어 내지 못합니다. 고등생물의 생존에 필요한 에너지를 생산하기 위해서는 미토콘드리아의 역할이 필수적이라는 의미입니다.

2월4일자 유명길의 ‘암대사 이야기’(2) 참조

https://www.canceranswer.co.kr/news/articleView.html?idxno=3750

미토콘드리아는 세포 내 소기관이지만 독립적인 유전자를 가지고 있습니다. 그 이유가 뭘까요? 우리가 깨어 있느냐 잠을 자느냐, 운동을 하느냐 안 하느냐에 따라 에너지 생산을 위한 세포호흡 속도는 아주 달라지는데, 이런 변화에 곧바로 대응하기 위해서는 미토콘드리아가 멀리 떨어진 세포 핵의 유전자에 의해 조절되기보다는 미토콘드리아 스스로 조절하는 게 더 효과적이기 때문이라는 주장이 있습니다. 즉, 미토콘드리아 자체의 즉각적인 반응으로 미토콘드리아 막에서 발생하는 산화환원 반응에 의한 에너지 생산을 효과적으로 통제할 수 있다는 의미입니다.

또한 세포자멸사(아포토시스, Apoptosis)를 결정하는 것은 세포 핵 유전자가 아니라 미토콘드리아라는 것이 밝혀졌습니다. 세포자멸사란 우리 몸의 세포가 자기 역할을 다 했거나 손상을 입었을 때 자살을 강요당하는 것을 말합니다.

세포자멸사가 일어나면 세포에 돌기가 돋고 응축과 재흡수가 일어나는데, 이 과정이 제대로 작동하지 않으면 손상된 세포가 축적돼 암에 걸릴 확률이 높아집니다. 일반적으로 모든 생물의 세포는 개체의 이익을 위해 희생을 하는데, 암세포는 개체의 이익보다는 자신의 생존을 위해 행동합니다. 이러한 이유로 미토콘드리아를 표적으로 세포자멸사를 활성화하는 치료 방법이 계속 연구되고 있습니다.

또한 에너지 대사율이 높은 동물일수록 노화가 빨리 진행되고 암과 같은 퇴행성 질환에 쉽게 걸리는 경향이 있습니다. 그런데 조류는 대사율이 높으면서도 수명이 길고 암과 같은 질병에 잘 걸리지 않는다고 합니다. 조류의 미토콘드리아는 활성산소를 더 적게 만들기 때문이라고 주장하는 전문가도 있습니다.

이렇게 손상된 미토콘드리아와 세포핵 사이의 관계는 대사질환으로서의 암 치료에 중요한 의미를 가지고 있습니다.