삼성서울병원 ‘2009 노벨의학상 수상 의미’
인간의 노화와 암세포의 성장을 규명하는데 가장 중요한 단서가 된 것이 블랙번 교수가 발견한 염색체 끝부분에 위치한 텔로미어 이다. 그전까지 유전자 등 아무런 정보가 없는 텔로미어의 역할에 대해 궁금해 하던 것을 블랙번 교수와 조스택 교수가 텔로미어의 역할을 규명한 것이다.
텔로미어는 세포가 분열할수록 짧아지는데, 세포분열이 일정한 횟수를 넘어서면 텔로미어는 아주 짧아지고 그 세포는 분열을 멈추고 사멸된다. 그런데 암세포는 세포가 분열을 거듭해도 텔로머라제 효소가 분비되면서 텔로미어가 짧아지는 것을 막기 때문에 암세포는 죽지 않고 계속 증식을 하게되는 것이다.
이러한 기전을 발견한 이후, 의학계에서는 텔로미어와 텔로머라제효소를 조절하면 암과 노화를 예방하거나 조절할 수 있을 것으로 기대하고 많은 연구를 거듭하고 있다.
즉, 암세포는 사멸할 수 있도록 텔로머라제 효소를 감소시켜 텔로미어를 짧게 만드는 연구를, 반대로 장수를 연구하는 그룹에서는 텔로머라제 효소를 증가시켜 텔로미어가 짧아져 사멸하는 것을 방지하는 연구를 거듭하고 있다.
이번에 3명의 의학자들이 수상하게 된 것은 암과 수명이라는 인류의 커다란 과제를 풀 수 있는 유전학적 단초를 제공한 점을 높이 산 것으로 본다.
2009년도 노벨상 부분엔 세명의 과학자가 선정되었다. 그들은 생물학에서 중요한 부분을 풀어냈다. 어떻게 염색체가 세포 분열을 하는동안 완전한 방법으로 복사를 하는지. 또한 그들이 저하로부터 보호하는지. 노벨상 수상자는 솔루션을 염색체 끝부분 telomeres효소에의 에서 찾을 수 있었다.
염색체의 DNA 분자, 우리의 유전자를 가지고 염색체를 포장하였다. 그 Telemeres 끝 부분이었다. 엘리자베스 블랙번과 잭 Szostak 는 그 telomeres에서 고유의 DNA 시퀀스를 저하로부터 염색체를 보호, 발견했다.
캐롤 스조스택 과 엘리자베스 블랙번은 telomerase 확인하였고 그 효소 elomerase 발견하였다. 또 그 효소는 Telemere DNA를 만들었다. 이러한 발견은 어떻게 염색체의 끝부분 telomeres에 의해 보호되고 있고 그들은 telomerase에 의해 만들어졌다고 설명했다.
만약 telomeres, 세포의 나이가 단축된다면. 반대로, 만약 telomerase 활동이 높은 경우, telomere 길어지고, 노화 세포 유지 지연되면 이 경우는 영원한 생명을 가질수 있는 암 세포이다. 반면 그 결함이 telomerase에 의해 손상된 세포에서 나타나는 특징으로하는 질환을 물려 받았다.
노벨 의학상의 수상 세포의 근본적인 메커니즘을 발견, 새로운 치료 전략의 개발을 자극하고 있고 발견을 인식한다.
이번 노벨의학상은 ‘어떻게 염색체가 텔레미어와 효소 텔로머라아제에 의해 보호되는가’ (“how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase”)를 주제로 세포의 노화 및 세포의 죽음과 관련돼 DNA 끝에서 염기서열이 반복되는 텔로미어와 이와 관련된 효소인 텔로머라아제라의 존재를 밝힌 엘리자베스 블랙번 UC 샌프란시스코대 교수와 캐럴 그러이더 존스홉킨스대 교수, 잭 조스택 하버드대 의대 교수가 수상했다.
세 사람은 세포의 노화과정에 관여된 특수 효소인 텔로미어(telomere)의 존재를 처음으로 밝힌 공로를 인정받았다.
블랙번 교수는 스트레스를 많이 받는 이들은 텔로미어의 마모현상이 극대화 된다는 사실을 발견하고 스트레스와 암세포성장, 노화현상간의 직접적인 연관관계를 증명했다.
블랙번에 의해 발견되고 그라이더와 조스택이 질병 매카니즘에 희망을 주고 잠재적인 새로운 치료요법의 발전에 자극이 되는 그 세포를 이해하기 위한 새로운 중요성을 가미했다.
Elizabeth H. Blackburn(엘리자베스 블랙번) 은 미국과 호주 시민으로 1948년 호주 타즈매니아, 호바트에서 태어났다. 멜번 대학에서 학부생활을 마친 뒤 영국의 캠브리지 대학에서 1975년에 박사학위를 받았고 미국 예일대학에서 박사과정 이후 연구원을 거쳐 버클리 대학에서 교직을 맞았다. 그후 1990년 이후로 샌프란시스코의 캘리포니아 대학에서 생물학과 생리학 교수를 맡고 있다.
Carol W. Greider(캐롤 그러이더) 는 미국 시민으로 1961년 미국 샌디에고에서 태어났다. 버클리와 산타 바바라 안에 캘리포니아 대학에서 공부했으며 그녀의 지도주임인 블랙번에게 1987년에 박사를 획득했다. 박사과정 이후 연구를 콜드스프링 하버 연구소에서 마친 후에 1997년에 존스홉킨스 대학에 생물학과 유전자학 교수로 임용됐다.
Jack W. Szostak(잭 조스택)은 현재 미국 시민으로 1952년 런던에서 태어나 캐나다에서 자랐다. McGill 대학에서 공부했고 코낼 대학에서 1977년에 박사를 취득했다. 1979년 이후로 하버드 의대에서 공부하며 현재 보스톤의 Massachusetts General Hospital에서 유전학 교수로 역임하고 있다. 또한 하워드 휴 의학 대학에 속해있다.
도움말 : 김종원 성대의대 삼성서울병원 진단검사의학과 교수
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