정상세포가 암세포로 변화되는 과정은 현재는 단지 일부만이 알려져 있다. 악성변화의 과정을 이해하기 위해서는 유전인자, 즉 세포 중 DNA의 작용을 알아야 한다. 세포핵 내에 있는 DNA는 나선형을 이루어 염색체를 만드는데 이것은 세포의 발달주기 중에 쉽게 관찰된다.


DNA는 새로운 세포를 생산하는 것뿐만 아니라 세포의 증식능력까지도 통제한다.

그것은 유전자라 불리는 암호 또는 프로그램을 가지고 있어서 새로운 단백질(protein systhesis 단백질 합성) 생산을 지시한다. 세포가 분화할 때 똑같은 DNA가 새롭게 만들어지는 두 개의 새로운 세포에 전달되도록 DNA는 자기를 복사한다. 이 과정을 유사분열(mitosis) 또는 자기복제(self-replication)라고 한다.

복제주기사이에 DNA는 세포의 생명기능을 지시하는 컴퓨터 프로그램의 역할을 한다. DNA는 분자정보를 세포질에 전달하여 세포가 성장하도록 단백질(호르몬이나 효소들과 같은)이 만들어지도록 한다. 이 프로그램은 다음과 같은 방식으로 전달된다.

핵 내에서 암호로 된 메시지가 DNA로부터 RNA(ribonucleic acid)라 불리는 다른 분자로 복사된다. RNA는 세포 내에서 특별한 단백질을 만들도록 지시하는 메시지를 가지고 핵에서 세포질로 나온다.

그러나 세포가 악성으로 변하면 유사분열이 장애를 받는다(암세포는 거의 계속적으로 증식한다). 그것들은 또한 역분화 한다. 즉 DNA는 세포들이 정상적인 기능을 수행하도록 하는 암호를 더 이상 만들지 않고 대신에 세포들이 이동하여 인접조직을 침범해서 전이하도록 하는 새로운 사인을 보낸다. 이런 모든 과정이 악성세포의 특징이며 DNA의 변화결과 발생하는 것이다.

악성으로 되는 DNA의 변화는 독성 화학물질이나 태양열, 상해를 가져오는 무수한 요인들과 같은 환경적 요인이나 또는 드물지만 어떤 바이러스나 박테리아 감염과 같은 요인 때문에 발생한다.

일단 이런 변화들이 세포 내에서 정착되면 그것들은 낭세포(dauthter cells)로 전달된다. 이와 같은 세포의 유전적인 변화를 돌연변이(mutation)라고 한다. 따라서 세포의 돌연변이가 악성종양으로 되는 것이다.

비록 DNA 변화나 돌연변이가 발생하면 대부분의 세포가 정상 발육속도보다 더 빠르게 증식하지만 암세포에서 발견되는 어떤 돌연변이는 세포가 죽는 것을 방해하는 경우도 있다.

최근에 과학들은 어떤 종류의 암세포에는 오래되거나 손상된 세포들을 소멸하도록 지시하는 정상적인 청사진을 잃어버린 것이 있다는 것을 발견하였다. 정상세포들은 apoptosis 또는 예정된 세포소멸이란 과정을 통해서 자연적으로 해체되는 과정을 겪는다. 암세포들은 이 프로그램을 잃어버렸기 때문에 영원히 살게 된다.

환경적 요인 Environmental agents

환경요인들-화학물질이나 약물, 방사선, 바이러스 등과 같은-이 DNA를 변화시켜 암이 발현된다. 이런 환경요인들을 발암물질(carcinogens)이라고 한다.

화학적 발암물질(Chemical carcinogens)들은 탄화수소(hydrocarbons 궐련, 여송연, 파이프 담배, 자동차 배기가스 등)를 포함하여 살충제, 염료, 화공약품, 절연체, 호르몬 등과 같은 다양한 제품이나 약물에서 찾을 수 있다.

예를 들어, 다이에틸스틸베스트롤(diethylstilbestrol, DES)호르몬은 여성에게 질의 악성종양을 일으킨다.

Radiation 방사선은 어디에서 유래하였건-태양열, x-rays, 방사성 물질, 핵분열-에너지 파동이다. 방사선이 DNA와 상호작용하면 암호를 차단하거나 돌연변이를 일으켜 암이 발생할 수 있다.

백혈병은 항상 x-rays에 노출되어 있는 방사선과 전문의에게는 직업상 걸리기 쉬운 질환이다. 또한 히로시마와 나가사키의 원폭에서 살아남은 사람중에 백혈병과 기타 암 발생률이 높은 것을 볼 수 있다. 태양에 의한 자외선은 피부암(기저세포암, 편평상피암종, 흑색종 등)의 원인이 되는데 특히 하얀 피부색을 가진 사람이 위험하다.

어떤 viruses 바이러스들은 각종 동물에게 암을 발생시킨다는 것이 입증되었다. 예를 들어, 인체 T세포 백혈병 바이러스(human T cell leukemia virus, HTLV)는 성인에게 백혈병을 일으키는 원인이 되고 있다. 그와 관계된 바이러스인 HIV(인체면역결핍바이러스)는 AIDS(후천성 면역결핍 증후군)의 원인이다.

기타 자궁경부암의 원인인 papilloma virus가 있고 버키트림프종(Burkitt's lymphoma)을 일으키는 Epstein-Barr virus가 있다. Oncogenic 종양원성(on/c는 종양을 의미한다) 바이러스들은 RNA 바이러스(RNA로 이루어져 있고 레트로 바이러스라 불리운다)와 DNA 바이러스 (DNA로 이루어져 있다)의 두가지로 나눌 수 있다.

바이러스가 암을 전파하는 것뿐만 아니라 바이러스 DNA조각 (바이러스성 발암유전자)이나 인체 DNA에서 떨어져 나온 조각이나 제자리에서 벗어난 조각들도(세포성 발암유전자라 한다) 돌연변이에 의해 활성화되면 정상세포를 악성으로 변화시킬 수 있다. 발암유전자는 그 활동이 정상세포를 암세포로 변화시키는 일과 연관되는 DNA조각이다.

유전적요인 Heredity

암의 원인은 환경뿐만 아니라 인체내부에서 기원하기도 한다.

어떤 종류의 암에 대한 감수성은 난자와 정자의 DNA결함을 통해 부모에게서 자손에게로 전달되기도 한다. 유전성 암에는 망막아세포종(retinoblastoma, 안구 망막의 종양), 색소성 건피증(xeroderma pigmentosum, 태양에 노출된 피부의 종양), 악성 흑색종의 일부, 결장용종증후군(polyposis coli syndrome, 결장과 직장에서 자라는 용종)등이 있다.

이들 각각의 질환들은 DNA암호가 차단되거나 재배열된 것이 원인이 되었다고 믿어진다.
이런 변화들은 DNA분자를 특별히 연구해 봄으로써 알 수 있다.


대부분의 경우에 이런 종양들은 유전이나 후천적으로 소위 억압유전자의 결함이 생겨 발생한다고 생각된다. 정상인에게는 이런 억압유전자들은 성장과 분화를 조절한다. 실제로 정상적인 억압유전자를 상실하면 재생산 과정이 단절되어 암에 이르게 된다.

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