벨기에 플랑드르 생명공학연구소(VIB), 루뱅가톨릭대학 및 브뤼셀 자유대학(VUB) 공동연구팀이 지난 9년여에 걸쳐 공동연구를 진행한 끝에 암 발생과 관련한 획기적인 연구결과를 내놓았다.

암세포들이 당분을 빠르게 분해하면서 종양의 증식을 촉진시킨다는 ‘바르부르크 효과’(Warburg effect)를 확인한 것. 바꿔 말하면 암세포들이 당(糖)을 에너지원으로 이용한다는 의미이다.

이처럼 당과 암 사이의 상관관계가 입증됨에 따라 차후 암환자들을 위한 맞춤 식이요법 등을 진행하는 데 이번 연구결과가 적잖은 영향을 미칠 수 있을 것으로 보인다.

상세한 연구결과는 과학저널 ‘네이처’誌의 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’誌(Nature Communications) 온라인판에 13일 ‘과당 1,6-이인산분해효소와 당 분해과정 흐름의 연결에 의한 라스 단백질 활성화’ 제목의 보고서로 게재됐다.

공동연구팀은 종양의 경우 건강한 조직에 비해 훨씬 많은 양의 당을 젖산으로 전환시킨다는 사실에 주목하고 ‘바르부르크 효과’를 입증하기 위해 지난 2008년 연구작업에 착수했었다.

이와 관련, 암세포들이 다량의 당을 젖산으로 전환시킨다는 점에 대해서는 그 동안 많은 연구가 이루어져 왔음에도 불구, 이것이 암에 수반되는 한 증상인지 아니면 암이 유발되는 원인인지는 아직까지 명확하게 규명되지 못했던 형편이다.

루뱅가톨릭대학의 요한 M. 테블라인 교수(분자세포생물학)는 “이번 연구를 통해 암세포들이 다량의 당을 소모시켜 암이 지속적으로 발달하고 증식을 거듭하게 되는 일종의 악순환을 유도한다는 사실을 알아낼 수 있었다”고 말했다.

따라서 ‘바르부르크 효과’의 강도(强度)와 종양의 공격성 사이에 상관관계가 성립된다는 설명이 가능해졌다는 것이다.

연구팀은 ‘라스’(Ras) 단백질을 내포한 효모세포를 실험모델로 사용한 가운데 연구를 진행했다. 암세포에서도 관찰되는 ‘라스’ 단백질이 변이를 거쳐 암을 유발하는 것으로 알려져 있음을 감안한 것.

그리고 이번 연구에서 효모 내부에서 ‘라스’ 단백질의 활성과 고도로 활발한 당 대사 사이에 밀접한 관련이 있음을 관찰할 수 있었다.

테블라인 교수는 “효모 모델을 사용해 연구를 진행한 결과 당이 분해되는 과정에서 과당 1,6-이인산분해효소(fructose 1,6-biophosphate)의 매개작용을 통해 ‘라스’ 단백질의 활성이 촉발되면서 효모와 암세포 모두 활발한 증식이 유도되었음을 알아낼 수 있었다”고 설명했다.

다만 이번 연구가 ‘바르부르크 효과’의 주요원인을 충분히 규명한 것은 아니므로 차후 후속연구가 뒤따라야 할 것이라고 덧붙였다.