식물 혹은 동물이 정상적으로 성장하고 완전히 성장한 뒤에 자신의 조직을 유지하기 위해서는 몸의 각 부위에서 세포분열의 시기가 서로 다르게 조절되어야 한다. 세포주기의 연속적인 과정은 세포 안의 특정한 단백질들로 구성된 세포주기조절계(cell control system)에 의해 조절된다. 이 단백질들은 주위 환경뿐아니라 다른 세포에서 전달되는 정보를 취합하고, 신호전달경로를 이용하여 세포주기의 특정지점에서 멈춤과 진행신호를 보낸다. 예를 들어, 어떠한 세포가 세포주기조절계 단백질을 통하여 진행신호를 받지 못한다면, 세포주기는 일반적으로 간기의 G1기에서 멈춰진다. 신호가 전혀 전달이 되지 않는 경우, 이 세포는 영원히 분열하지 않고 정지된 상태인 G0기에 머물게 된다. 예를 들면, 우리의 신경세포와 근육세포는 G0상태에서 멈춰져 있다. 만일 세포가 진행신호를 받게 된다면, G1검문소를 통과하게 되고, 세포주기의 나머지 과정이 진행되어 세포가 분열하게 된다.
세포주기조절계가 잘못되면, 세포들은 잘못된 시기 혹은 잘못된 장소에서 분열하여 비정상적인 세포덩이인 종양을 형성한다. 양성종양(benign tumor)은 정상적인 세포가 분열하여 비정상적인 세포덩이를 이룬 것으로, 처음 발생한 신체부위에 계속 머문다. 뇌와 같은 기관에서 자라면 문제를 야기할 수 있지만 보통 외과적인 수술에 의해 종양세포를 완전히 제거할 수 있다.
암이란 무엇인가?
암은 세포주기에 심각한 문제가 생긴 것으로 현대사회에서 5명 중 한명이 암으로 사망하고 있고, 다른 많은 선진 국가에서도 비슷한 양상을 보인다. 정상세포와 달리 암세포(cancer cells)는 매우 비정상적인 세포주기조절계를 가지고 매우 왕성하게 분열을 하며, 여러 해로운 행동을 보인다. 암세포 분열로 나온 덩어리를 악성 종양(malignat tumor)이라고 한다.
암세포의 가장 해로운 행동은 이웃 조직이나 몸의 다른 부분으로 이동하는 것이다. 양성 종양과 마찬가지로, 악성 종양은 자라면서 정상 세포를 대체 한다. 하지만 양성종양과는 달리 악성종양은 제거하거나 죽이지 않으면 주변조직으로 퍼져나갈 수 있다. 더욱 심각한 현상은 종양 세포가 떨어져 나와 순환계를 타고 다른 위치로 이동하여 그곳에서 새로운 종양을 형성하는 것이다. 암세포가 원래 발생한 부위에서 다른 부위로 퍼지는 것을 전이(metastasis)라고 한다. 악성종양세포는 계쏙해서 분열되어 숙주개체가 죽을 때까지 퍼져나갈 수 있다.
암세포는 그들이 생성되는 장소에 따라 이름을 붙이며, 암종(carcinomas), 육종(sarcomas), 백혈(leukemia), 림프종(lymphoma) 등 4개의 그룹이 있다. 암종은 몸의 외부에서 생기거나 또는 내부의 안 표피 부분에서 생긴 암이며, 육종은 몸을 지지하는 뼈나 근육조직에서 생긴 암이다. 골수나 림프절과 같은 혈액을 형성하는 조직에서 형성된 암을 각각 백혈병과 림프종이라고 한다.
암 치료방법
암의 치료는 과적으로 종양을 제거하는 방법, 방사선 치료, 화학요법과 같은 세 가지 방법에 의해 주로 실시되고 있다. 방사선과 항암제치료는 암세포가 분열되는 것을 막는다. 방사선 치료법(radiation therapy)은 종양 부위에 높은 에너지의 방사능을 쪼여 세포분열을 파괴하는 것이다. 암세포는 정상세포보다 더 빈번하게 분열을 하고, 어떤 시기에도 분열을 할 수 있다. 따라서 방사능은 정상세포에는 심각하게 영향을 주지 않고, 분열하는 암세포를 선택적으로 파괴한다. 하지만 경우에 따라 정상세포에도 영향을 주어 부작용이 나타나기도 한다. 예를 들면 정소나 난소가 방사선에 의해 손상을 받게 되면 불임이 되기도 한다.
화확요법(chemotherapy)은 세포분열을 억제하는 약을 환자에게 투여하는 방법이다. 화학요법에 사용되는 항암제는 여러 방법으로 작용하여 세포분열을 억제한다. 항체세포분열 약은 방추사 기능을 방해함으로써 세포분열을 억제한다. 빈블라스틴과 같은 항암제는 방추사가 형성되는 것을 억제시키며, 택솔은 형성된 방추사를 움직이지 못하게 방해함으로써 세포분열을 억제한다. 빈플라스틴은 열대우림지역에 자생하는 협죽도과 식물에서 추출이 되었고, 택솔은 미국 태평양연안의 주목나무 껍질에서 발견이 되었다. 택솔은 다른 항암제보다 더 적은 부작용을 나타내며, 치료하기 어려운 난소나 유방암에 효과가 있는 것으로 보고 되었다.
정상페로와 암세포는 실험실에서 배양할 수 있다. 세포를 유리 용기에 넣고, 인공액체 배지 형태로 영양분을 제공하면 암세포가 자란다. 정상적인 포유동물의 세포는 약 50회 정도 분열을 하지만, 암세포는 필요한 영양분만 공급하면 무한정 분열한다. 세포배양 기술은 암 유발의 분자적인 기작을 이해하는데 좋은 기회를 제공해 준다.
암의 예방과 생존
암은 누구에게나 발생될 수 있지만, 우리의 생활습관을 바꿈으로써 암에 의한 사망률을 낮출 수 있다. 즉, 금연, 적당한 운동, 자외선 차단, 고섬유식, 저지방식은 암을 방지하는데 도움을 준다. 정기적인 암 검진을 통하여 암세포를 조기 진단함으로써 암의 치료 가능성을 높일 수 있다. 피부와 구강암(물리적검사), 유방암 (자가진단 및 유방X선촬영), 전립선암 (직장검사), 자궁경부암 (세포현미경검사), 고환암 (자가진단), 대장암 (내시경검사)등 7종류의 암은 쉽게 진단 가능하다.