종양은 세포가 증식해 뭉친 양상을 나타낸다. 이중 악성 종양은, 성장이 멈추지 않는 특성을 가지고 있으며, 다른 장기로 전이해서 자라는 특성을 가지고 있다. 암은 정상 세포에서 정상적으로 기능하지 않는 유전자에 의해 발생하게 되며, 기원이 우리 몸의 정상 세포이므로 암만을 선택적으로 치료하는 치료제 개발이 어렵다. ### 암은 유전자 변이로 발생하는 질환이다. 암은 유전 질환은 아니다. 하지만 유전자 변이로 발생하는 질환이다. 암과 유전 질환을 구분하기 위해 유전자 변이를 우리는 두가지로 구분한다. somatic mutation 과 germline mutation 이다. 이중 암은 somatic mutation에 의해 발생한다. germline mutation은 생식 세포(정자와 난자), somatic mutation은 그 외의 모든 세포에서 발생하는 유전자 변이를 뜻한다. 정자와 난자는 다음 세대의 생산에 의해 사용되는 유전자를 가지고 있기 때문에 germline mutation은 자식에게 유전되고, somatic mutation은 유전되지 않는다. ### 암을 유발하는 유전자 어떤 유전자는 활성화 되었을 때 암을 유발하기도 하고 (Oncogene) 어떤 유전자는 억제되었을 때 역으로 암을 발생시키기도 한다 (Tumor suppressor gene). 대표적인 예시는 다음과 같다. Oncogene - KRAS mutation - 세포 신호전달(MAPK/PI3K 경로) 조절 → 돌연변이 시 지속적으로 분열 신호 발생 Tumor suppressor gene - TP53 mutation - “게놈의 수호자”, 세포주기 정지와 apoptosis 조절. 즉, 고장난 유전자가 있을 때 세포 자살을 유도하는 유전자이다. ### 암의 치료 나이가 들면서 유전자에는 변이가 쌓인다. 즉, 계속된 변이가 누적되지만, 치명적인 변이가 없는 한 별 문제 없이 작동하는 것과 같다. 이는 자동차와 같은 복잡한 기계장치가 사용에 따라 조금씩 마모되지만, 지속해서 사용할 수 있는 것과 같다. 암이라는 것은 핵심적인 유전자가 문제가 생겼기 때문에, 그 문제가 생긴 부분은 도려내서 제거해야 완전한 치료가 가능하다. 이것을 수술이라고 한다. 자동차에서 문제가 생긴 부품을 교체하는 것과 같다. 다만 아직 생체 재구성 및 이식 수술의 불완전함으로, 사실상의 제거만을 진행하고 정상 부품으로 교체하지는 못한다. 그러나 암이 많이 진행되거나 전이가 많이 된 경우에는 부품 교체가 불가능한 경우가 많다. 자동차와는 다르게 사람의 심장은 멈출 수 없고 폐를 통한 호흡은 멈출 수 없으므로, 교체가 안되는 수준의 넓은 범위의 암 전이는 수술을 통한 제거가 불가능한 경우가 생긴다. 이런 경우에도 치료 방법은 존재하는데, 바로 항암 치료이다. 항암 치료는 암세포에게만 작용하는 약물을 사용하여 치료하고, 최근에는 면역항암제의 등장으로 암을 죽이는 백혈구를 활성화해서 암을 간접적으로 죽이는 방법을 활용해서 많은 암을 효과적으로 치료하고 있다. ### 암 연구의 역사와 시장성 인간과 암의 오랜 전투의 역사에서 보여지듯, 우리 연구는 유행에 따라 우르르 몰려가는 양상을 띈다. 수술을 통해 근사하게, 또는 완벽하게 제거하는 시도가 유행이었던 시기도 있고, 증식한다는 특성을 노리며 화학항암제로 치료하려는 시도를 했던 시기도 있다. 이러한 유행이 현재에는 면역항암제로 옮겨왔다. PD-1, PD-L1 inhibitor 이라고 불리는 면역항암제들은 백혈구를 활성화해서 백혈구로 하여금 암세포를 제거하도록 한다. 이런 항암제의 아주 좋은 치료 효과를 보며, 많은 암 연구자들이 백혈구와 (T 세포 등) 다양한 항암제의 조합을 시도해보며 획기적인 치료를 만들기 위해 노력하고 있다. 이러한 암 연구의 흐름에는 결국 돈과 시장이 바닥을 강력하게 지탱하고 있다. 아무리 부자가 되어도, 아무리 좋은 환경에서 건강 관리를 하여도 암을 피할 수 없기 때문에, 많은 선진국과 부자들이 암 연구에 돈을 기부하고 투자를 하고 있다. 적어도 이러한 특성 때문에 암 연구는 소외받지 않는 연구로, 꽤 오랜 기간 연구의 중심에 위치하고 있다. ### 암 연구의 지표와 노력 암 연구 또한 과학의 일부로, 우리는 과학적으로 검증 가능한 지표를 중심으로 움직여야 한다. 암에서 가장 중요한 지표는 OS (Overall Survival)로, 암을 진단받은 시점부터 사망까지의 시간으로 정의된다. ``` Overall Survival = (사망 시각) - (암 진단 시각) ``` 여기서 중요한 것은 overall로, 암으로 인한 직접적인 사망이 아니라도 사망까지의 시간 그 자체를 의미한다. 결국 의학에서 중점으로 두는 것은 “암 환자” 그 자체가 얼마나 오래 살 수 있는 것인지를 대상으로 한다. 임상 시험은 새로 만들어진 약이 실제로 환자들에게 OS를 길게 할 수 있는지 확인하는 목적으로 진행된다. 이것이 사실상 암과 생명 과학의 연구의 한계인데, 결국 사람에게 직접 확인하는 것 외에 사람에게 효과를 확인할 방법이 없기 때문에 임상시험을 통한 확인은 필수적이며, 이 과정에서 일어날 수 있는 다양한 문제를 통제하기 위해 정말 많은 비용이 들어가게 된다. (예를 들어 불필요한 약 투여로 오히려 부작용이 심해지는 경우 등을 통제하기 위해) ### 암은 정복될 것인가? 인간이 죽을 수 있는 다양한 요인에서 암이 순위가 낮아질 수 있다. 이것은 당뇨병/비만/심장질환 vs 치매 vs 암 vs 신장질환 으로, 사실상 연구자간의 싸움이라고 볼 수 있다. 하지만 암 자체를 완전히 정복하는 것은 꽤나 오랜 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 이미 많은 연구 끝에 암이라는 것은 단일한 원인이나 단일하게 규정할 수 없는 질환임이 밝혀졌다. (다양한 유전자들) 그렇지만 모든 질병이 원래 복잡한 증상과 원인들의 집합으로 규정되어있다가, 하나의 핵심 고리를 끊음으로서 해결되었던 것을 생각해본다면 (“마마”인 천연두는 예방접종으로 완전히 해결되었다) 노벨상 한 개 (또는 그 이상)정도를 바꿀만한 가치는 충분히 있는 문제라고 생각된다. 하지만 이는 엄청난 창의력을 요하는데, 커다란 건물을 숟가락 하나로 무너뜨리는 것과 같은 창의성을 필요로 한다. 필자는 최근 LLM의 발전으로, 엄청난 양의 정보 - 질서가 숨어 있지만 가시적이지 않은 정보 - 를 처리할 수 있는 새로운 도구가 생겼다. 이는 생명과학에서 발생하는 DNA - RNA - 단백질의 무수한 정보를 처리할 수 있는 새로운 지평을 엶과 동시에 새롭게 복잡한 정보를 바라볼 수 있는 관점이 생긴 것과 같다. 이는 암에도 엄청난 변화를 일으킬 수 있는 거대한 변화라고 생각된다.