카테고리 없음

텔로머라아제와 암 (Telomerase and cancer)

고우선 2025. 7. 5. 18:00

 텔로머라아제와 암 (Telomerase and cancer)

저널/출판사: Human Molecular Genetics (Oxford Academic) 발표 연도: 2001년 저자: Jerry W. Shay, Ying Zou, Eiso Hiyama, Woodring E. Wright

1.요약

이 저널은 진핵생물 리보핵단백질(RNP) 복합체인 텔로머라아제가 필수적인 RNA와 단백질 역전사효소 서브유닛을 포함하며, 역전사를 통해 거의 모든 암세포에서 텔로미어 길이 안정성을 유지한다고 설명합니다.  텔로미어 길이 조절 메커니즘을 밝히기 위해 텔로머라아제 홀로 효소 복합체 및 텔로미어 관련 단백질을 식별하는 데 있어 최근의 진전을 다룹니다. 또한, 암 진단에서의 텔로머라아제 활용과 항-텔로머라아제 암 치료 접근법에 대한 개요를 제공합니다.

2. 내용

정상 세포와 종양 세포의 근본적인 차이는 세포 분열 횟수에 있습니다. 정상 세포는 유한한 분열 능력(세포 노화)을 가지는 반면, 종양 세포는 무한히 증식할 수 있습니다(불멸성). 이러한 정상 세포의 제한된 수명은 세포 분열과 연결된 내재적인 분자 계산 과정에 기인합니다.

염색체 말단에 위치한 텔로미어의 점진적인 단축은 인간 세포 노화의 핵심 타이밍 메커니즘으로 작용합니다. 세포가 분열할 때마다 텔로미어는 약 50-200개 염기쌍이 짧아지는데, 이는 "말단 복제 문제(end replication problem)" 때문입니다. 텔로미어가 치명적으로 짧아지면 세포는 비가역적인 성장 정지 상태인 세포 노화에 진입합니다. 이는 세포가 암으로 발전할 만큼 충분한 돌연변이를 축적하는 것을 막는 강력한 항암 메커니즘으로 작용합니다.

반대로, 텔로머라아제는 TTAGGG 반복 서열을 추가하여 인간 줄기세포, 생식 세포 및 암세포에서 텔로미어 길이를 안정화시키는 리보핵단백질 복합체입니다. 텔로머라아제 활성은 거의 모든 인간 종양에서 발견되지만, 인접한 정상 세포에서는 발견되지 않습니다. 지배적인 가설은 텔로미어 안정성을 유지하는 것이 종양의 장기적인 증식에 필수적이라는 것입니다. 따라서 텔로머라아제의 활성화 또는 텔로미어 유지를 위한 대체 메커니즘의 획득은 대부분의 종양이 지속적인 성장을 위해 필요한 발암 과정의 추가적인 단계로 간주됩니다. 이러한 이유로 텔로머라아제는 암 진단과 새로운 항암 치료법 개발에 있어 중요한 표적이 됩니다.

3. 요약및 미래 과제 

텔로미어 생물학은 인간 암 발생에 있어 결정적인 역할을 합니다. 암세포는 무한한 분열을 위해 텔로미어를 유지하는 메커니즘이 필요하며, 텔로머라아제가 이 문제를 해결합니다. 텔로미어 및 텔로머라아제 관련 단백질을 식별하기 위한 노력이 계속되고 있으며, 핵심 과제는 텔로머라아제 홀로 효소와 텔로미어 복합체가 어떻게 상호작용하여 텔로미어 길이를 유지하는지 이해하는 것입니다. 궁극적으로 미래의 과제는 이러한 과정에 개입하고, 텔로미어 생물학에 대한 증가하는 지식을 악성 종양의 진단 및 치료에 활용하는 방법을 학습하는 데 있습니다.

텔로미어와 암의 관계를 쉽게 이해 할 수 있게 정리 요약 (아래 내용을 참고)

 

우리 몸의 세포는 계속 분열하면서 새로운 세포를 만들어요. 이때 염색체 끝에는 텔로미어라는 보호 캡이 있어요. 이 텔로미어는 마치 신발 끈 끝의 플라스틱 캡처럼 염색체가 손상되지 않도록 보호해주는 역할을 하죠.

세포가 한 번 분열할 때마다 이 텔로미어는 조금씩 짧아져요. 마치 시계처럼 세포가 얼마나 분열했는지 알려주는 역할을 하죠. 텔로미어가 너무 짧아지면 세포는 더 이상 분열하지 않고 늙거나 죽게 되는데, 이걸 세포 노화라고 불러요. 이건 우리 몸이 암 같은 나쁜 세포가 무한정 증식하는 걸 막기 위한 중요한 방어 시스템이에요.

그런데 암세포는 이 규칙을 따르지 않아요. 암세포는 죽지 않고 계속 분열하고 싶어 하죠. 그래서 암세포는 텔로머라아제라는 특별한 효소를 활성화시켜요. 이 텔로머라아제는 짧아진 텔로미어를 다시 길게 만들어주는 역할을 해요. 마치 닳아버린 신발 끈 끝을 다시 새것처럼 만들어주는 것과 같아요.

텔로머라아제가 활성화되면 암세포는 텔로미어가 짧아지는 것을 막고, 무한정 분열할 수 있는 능력을 얻게 됩니다. 그래서 과학자들은 텔로머라아제를 억제하는 것이 암 치료의 중요한 방법이 될 수 있다고 생각하고 연구하고 있어요. 텔로머라아제를 막으면 암세포도 결국 텔로미어가 짧아져서 더 이상 분열하지 못하고 죽게 될 테니까요.

간단히 정리하면:

  • 텔로미어: 염색체 끝을 보호하고 세포 분열 횟수를 세는 '생체 시계' 같은 존재.
  • 세포 노화: 텔로미어가 너무 짧아져서 세포가 더 이상 분열하지 못하고 늙거나 죽는 현상. 이는 암을 막는 방어 기전.
  • 텔로머라아제: 암세포가 활성화시키는 효소로, 짧아진 텔로미어를 다시 길게 만들어 암세포가 무한정 분열하게 함.
  • 암 치료 연구: 텔로머라아제를 억제하여 암세포의 무한 증식을 막는 방법을 연구 중.