오토파지(자가포식)와 암치료

오토파지는 면역체계가 종양 세포를 인식하고 파괴하는 자체적인 방어 기전이며 최근에는 관련 연구가 활발하게 진행되고 있습니다. 암 치료에는 종양 세포를 억제하거나 파괴하는 방법이 중요한데 오토파지는 이러한 치료에도 도움이 되고 있습니다. 이 기능을 이용하면 건강한 삶을 유지할 수 있기에 아래에서는 오토파지(자가포식)의 뜻과 암치료, 생활 속 단식에 대해 알려드리겠습니다.

오토파지(자가포식)와 암치료

1. 오토파지(자가포식) 뜻

세포 안에서 오래되고 기능을 다 하게 된 단백질 등을 자기가 스스로 먹어 치우는 시스템으로 오토파지를 '자가포식'이라고 부르며 '스스로' 뜻의 오토(Auto)와 '먹다' 뜻의 파지(phagy)의 합성어입니다. 일본의 오스미 요시노리 도쿄공업대학 교수를 통해 1960년대에 처음 알려지게 되었는데 2016년도에는 메커니즘을 밝혀 노벨생리의학상을 수상하기도 했습니다. 오토파지는 생존을 위해서 최소한으로 작동하고 있으며 일정 시기가 지나면 더 이상 생식 활동을 하지 않고 생명 유지만 하는 원리입니다. 우리 몸속 세포 안에는 불필요한 불량 단백질, 미토콘드리아가 생기는데 격리막인 '자가소포체'(오토 파고 좀 Autophagowome)'이 만들어집니다. 자가소포체는 단백질 분해효소가 있는 리소좀(lysome)과 융합을 하게 되면 매우 작은 단위의 영양소로 나눠집니다. 나눠진 물질들은 우리 몸속에서 새로운 조직을 만드는 재료로써 재활용되거나 우리 몸에 필요한 에너지원으로 소모됩니다. 이와 같이 단백질의 생성, 제거, 분해와 같은 과정의 문제가 생기면 몸속에서 단백질 부산물이 쌓이고 다른 장기의 기능을 감소시키고 질환들을 발생시키게 되는 원인이 됩니다. 단백질 부산물들이 혈전을 만들어 심혈관 질병이 생기거나 뇌와 신경 조직에 생기면 퇴행성 뇌질환을 유발할 수 있고 또한 전신에 염증을 만들어 감염, 당뇨, 비만 등의 문제를 발생시킬 수 있습니다. 즉 오토파지의 기능이 제대로 하지 않으면 에너지 생산 효율이 크게 떨어져 노화가 빠르게 진행되고 활성산소를 배출하여 암 발병의 위험성이 높아지게 됩니다.

2. 오토파지를 활용한 암치료

오토파지는 손상된 세포를 분해하여 암세포가 생기는 것을 막을 수도 있지만 세포사멸을 하지 못하게 하여 암세포의 성장에 기여할 수도 있습니다. 많은 연구들이 진행되었고 오토파지가 종양촉진인자인지 종양억제인자인지 명확하게 결론 내리긴 어려웠습니다. 그러한 이유는 암세포의 종류에 따라 오토파지의 기능을 나타내는지가 다르고 같은 계통의 암세포라도 세포사멸이나 유전자의 차이가 존재한다면 오토파지의 작용도 다르게 나타나기 때문입니다. 최근 미래창조과학부(장관 최양희)는 현재까지 잘 알려져 있지 않은 생존에 필수적인 오토파지(자가포식) 작용의 새로운 신호를 발견하여 세계 최초로 규명하였습니다. 그동안은 오토파지를 유도하면서 종양 억제를 강화하거나 세포사멸(apoptosis)을 유도하여 암 치료와 예방에 전략적으로 사용하고 있었습니다. 연구팀은 영양소 부족 종류에 따라 특이적으로 작동하는 오토파지 조절인자로 아미노산 결핍에 특이적으로 반응해 관련된 유전자들을 활성화시킨다는 것을 밝혀냈습니다. 아미노산 결핍에서 특이적으로 작용하는 C/EBP의 기전을 이용해 오토파지 기능 문제로 인해 발생하는 암, 대사질환, 퇴행성 뇌질환, 심혈관 질환 등의 치료제 개발에서 아미노산의 조절을 표적 하여 유용하게 사용할 것을 기대하고 있습니다.

3. 오토파지 단식

평소보다 영양소를 적게 먹으면 스스로 영양소를 보완하기 위해 몸속의 필요 없는 단백질 분해시켜 재활용하는 오토파지 시스템이 활용하는 것입니다. 단식과 오토파지 관계를 밝힌 연구에서 단식시간은 약 24시간 이후부터 오토파지 시스템이 급격히 활성화되며 만 3일, 72시간 단식을 유지할 때 최고로 활성화된다고 발표하고 있습니다. 이 방법은 단순히 체중 감량을 위한 것이 아닌 건강하게 오래 살기 위해 권하는 단식 방법입니다. 한 달에 하루 이상의 단식을 한 두 번 정도 하는 것이 최고의 방법이나 불가피할 경우 24시간 미만의 간헐적 단식(하루 16시간을 물만 마시면서 공복상태를 유지)하는 것도 효과가 있습니다. 오토파지는 몸에 영양이 충분할 때는 활동을 잘하지 않기 때문에 단식이라는 방법을 통해 음식을 먹지 않는 시간이 필요합니다. 힘들다면 수면시간을 이용하거니 아침 식사를 거르고 주 1회인 주말만이라도 순차적으로 늘리는 것이 좋습니다. 다만 근력이 함께 떨어지기 때문에 근력 운동(계단 오르내리기, 팔 굽혀 펴기 등)을 병행해 주면 효과가 좋습니다. 단백질은 우리의 생존에 필수적인 영양소이므로 평소에는 음식을 통해 필요한 단백질을 조달받고 있습니다. 영양이 섭취되지 않으면 신체의 생존을 위해서 체내에 있는 물질로 단백질을 만들어 내는 오토파지 기능을 이용하여 단식을 통해 노폐물을 해소시키고 젊고 건강한 몸을 유지할 수 있습니다.