July 19,2018

“알코올이 인체에 악영향 초래”

음주시 혈액 줄기세포 DNA 파괴돼

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지나친 음주가 암의 원인이 된다는 것은 널리 알려진 사실이다. 실제로 영국에서는 음주로 인해 매년 1만2000여 명의 암 환자가 발생하고 있다. 많은 사람들이 구강 인두암, 식도암, 간암, 유방암, 대장암 등으로 고통을 겪고 있는 중이다.

미국임상학회(ASCO)는 지난해 11월말 술이 암 발병과 관련이 있다는 사실을 처음으로 공표했다. 그러나 어떤 경로를 거쳐 암이 발병하는지는 밝혀지지 않고 있었다. 이 궁금증이 최근 과학자들에 의해 해결됐다.

4일 ‘텔레그래프’ 지에 따르면 이 메카니즘을 밝혀낸 곳은 캠브리지 대 의료연구위원회(MRC) 부설 분자생물학연구소(LMB)다. LMB 연구팀은 연구팀알코올 분해 시 생기는 아세트알데하이드(acetaldehyde)가 암 발병의 원인임을 밝혀냈다.

지나친 음주가 암 등 치명적인 질병을 일으키는 메카니즘이 과학자들에 의해 밝혀졌다. 사진은 캠브리지대 분자생물학연구소에서 밝혀낸 아세트알데하이드에 의한 혈액 줄기세포 DNA 파괴 과정.    ⓒmrc-lmb.cam.ac.uk

지나친 음주가 암 등 치명적인 질병을 일으키는 메카니즘이 과학자들에 의해 밝혀졌다. 사진은 캠브리지대 분자생물학연구소에서 밝혀낸 아세트알데하이드에 의한 혈액 줄기세포 DNA 파괴 과정. ⓒmrc-lmb.cam.ac.uk

아세트알데하이드가 혈액세포 DNA 파괴

숙취 원인으로 알려진 무색의 액체 아세트알데하이드는 혈액 줄기세포 DNA에 위해를 가해 유전자 코드를 영구적으로 변형시키는데 이로 인해 유방암, 대장암 등 모두 7종의 암을 유발하는 것으로 나타났다.

이번 연구는 영국 암연구센터(Cancer Research UK Centre). 의료자선단체인 웰컴 트러스트(Welcome Trust), 캠브리지대 의료연구위원회(MRC) 지원으로 이루어졌다. 관련 논문은 최근 세계적인 과학 저널 ‘네이처’ 지에 게재됐다.

LMB의 PNAC 소속  JK 파텔(KJ Patel) 교수가 이끄는 연구팀은 유전자변형(GM) 쥐를 대상으로 알코올을 주입한 후 쥐들의 몸 안에서 어떤 일이 발생하는 지 관찰했다. 그리고 알코올이 주입된 쥐들 혈액세포에 치명적인 위해가 가해지고 있음을 발견했다.

체내에 알코올이 들어가면 ALDH(아세트알데하이드 탈수소효소)를 통해 알코올을 분해해 독성 물질 아세트알데하이드를 생성하게 된다. 이 물질은 혈액 줄기세포 DNA에 위해를 가하고. 이런 상황을 인지한 일단의 단백질들이 DNA 손상을 회복시키는 일을 하게 된다.

그러나 이 기능이 취약한 쥐들은 건강에 치명적인 결과를 초래했다. 혈액 줄기세포가 손상돼 혈액암이 발병되거나, 적혈구, 백혈구, 혈소판 등을 충분히 생산하지 못하는 골수부전(bone marrow failure), 그리고 노화현상이 급격히 진행되고 있었다.

LMB 연구팀은 효소 기능이 저하된 쥐들에게 알코올을 주입한 결과 줄기세포 DNA 손상이 발생할 가능성이 4배나 높았다고 말했다. 파텔 교수는 “지나친 음주가 지속될 경우 사람에게도 이런 증상이 발생할 수 있다.”고 말했다.

술을 마신 후 곧 얼굴이 빨개지는 ‘아시안 홍조 증후군(Asian flush syndrome)’이 대표적인 사례인데 알코올 분해효소인 ALDH가 독성물질인 아세트알데하이드를 완전히 제거하지 못해서 생기는 현상이다.

암 발생 부위, 몸 전체에 다양하게 산재

“세계적으로 약 10억 명의 인구가 이 증상을 갖고 있는데 이로 인해 혈액세포에 영구적인 손상이 가해질 수 있으며, 결과적으로 치유가 힘든 암 유발은 물론 신체 활동 전반에 악영향을 초래할 수 있다.”고 말했다.

새로운 사실도 밝혀졌다. 그동안 ‘판코니 빈혈(Fanconi anaemia)’ 환자에게서 골수부전이 왜 발생하는지 그 과정을 규명하지 못하고 있었으나 이번 연구 결과로 ‘판코니 빈혈’ 환자의 혈액세포 DNA에 손상이 발생했으며 아세트알데하이드에 의한 손상임이 밝혀졌다.

파텔 교수는 “아세트알데하이드에 대한 면역기능이 정상적으로 작동하지 못하면 진행성 골수 부전, 선천성 기형, 암발생 위험의 증가 등의 특징을 갖는 드문 유전질환 ‘판코니 빈혈(Fanconi anaemia)’을 유발할 수 있다.”고 설명했다.

이번 연구 결과는 지난해 LMB가 아세트알데하이드가 혈액세포를 손상시킨다는 내용의 논문을 발표한 후 구체적인 과정을 규명한 첫 번째 논문이다. 어떤 과정을 통해 DNA가 손상되고, 이로 인해 골수부전이 발생해 치명적인 질병을 일으킬 수 있다는 내용을 담고 있다.

파텔 교수는 “이번 연구 결과를 통해 알코올이 사람 인체에 얼마나 악영향을 미칠 수 있는지 확인할 수 있었다.”고 말했다. “가능한 음주 수를 줄이고, 가능하다면 술을 끊는 것이 현명한 결단”이라고 강조했다.

이번 논문을 통해 음주와 관련 암이 발생할 수 있는 부위는 간, 심장, 창자, 인후(throat), 식도(oesophagal), 후두(larynx) 등 매우 다양한 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 실험대상인 쥐의 염색체와 DNA 염기서열을 분석한데 따른 것이다.

이번 연구 결과와 관련 캠브리지대학 줄기세포 전문가인 막달레나 제르니카-겟츠(Magdalena Zernicka=Goetz) 교수는 “알코올과 관련 분자 차원에서 암 유발의 원인을 진단할 수 있는 매우 놀라운 연구를 수행했다.”고 평가했다.

퀸 메리 대학의 줄기세포 전문가 말콤 앨리슨(Malcolm Alison) 교수는 “많은 음주자들이 자신의 장기가 영구적으로 보존될 수 있는 것처럼 술을 마시고 있다.”며, “이번 연구를 통해 음주에 대한 두려움을 갖게 됐다.”고 말했다.

프란시스 크릭 연구소의 로빈 러벨배지(Robin Lovell-Badge) 교수는 이번 연구 결과의 중요성을 강조했다. “음주와 관련된 매우 중요한 내용을 담고 있다.”며, “의료계와 협력해 새로운 치료법을 개발할 수 있을 것”이라고 말했다.

현재 중국에서는 많은 식도암 환자가 발생하고 있는 중이다. 파텔 교수는 “이번 연구 결과를 통해 중국에서 계속 늘어나고 있는 식도암 환자들을 치료할 수 있는 길이 열릴 수 있기를 기대하고 있다.”고 말했다.

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