[Kurzgesagt] 대왕고래가 암에 걸리지 않는 이유 – 피토 역설

 

 

암은 소름 끼치는 미스테리입니다.

암을 없애기 위해 암을 더 잘 이해하려는 과정에서

지금까지도 밝혀지지 않고 있는 생물학적 역설이 발견됐습니다.

바로 대형 동물들은 암에 면역이라는 것입니다.

말이 안 되죠.

크면 클수록 암이 많아야 할 텐데요.

 

이걸 이해하려면 암의 본질에 대해서

먼저 이해해야 합니다.

 

 

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우리 몸의 세포는 수억 개의 부품으로 이뤄진 단백질 로봇입니다.

화학 반응으로만 움직이는 이 로봇들은

-구조물을 만들고 부수며

-대사 작용을 유지하여 에너지를 얻고

-자기와 거의 똑같은 세포를 복제합니다.

이 복잡한 화학 반응을 우리는 경로라고 부릅니다.

 

생화학적 네트워크들이 연결된 것으로 서로 얽히고설켜 있습니다.

대부분은 한 사람이 제대로 이해하기도 어려울 정도지만 완벽하게 동작합니다.

고장이 나기 전까지는요.

 

수십억 조 번의 반응이 수년에 걸쳐 수천 개의 네트워크에서 일어나니

일이 터질지 아닐지는 물어볼 필요도 없습니다.

언제 터질지가 문제죠.

 

아주 작은 실수들이 쌓이다가 거대한 기계가 고장 납니다.

문제가 커지는 걸 막기 위해 우리 세포에는 ‘킬 스위치’가 있습니다.

세포가 스스로 죽는 거죠.

 

하지만 이 ‘킬 스위치’가 완벽하지는 않습니다.

‘킬 스위치’로 자살에 실패하면 그 세포는 암이 됩니다.

대부분은 면역 체계가 금세 없애 버립니다.

 

하지만 이건 숫자 싸움입니다.

시간이 충분히 지나면 오류가 많아지고

발각되지 않으면 암은 스스로를 복제하기 시작합니다.

모든 동물은 이 문제를 겪습니다.

보통 다른 동물이라고 세포 크기까지 다르진 않습니다.

 

쥐의 세포라고 인간 세포보다 작은 건 아닙니다.

세포 개수가 적고 수명이 짧을 뿐이죠.

 

세포 수가 적고 수명이 짧으니

세포에 문제가 생기거나 세포가 변이 될 일이 적다는 뜻입니다.

예상은 그랬습니다.

 

 

인간은 쥐보다 50배 오래 살고, 1000배 더 많은 세포를 갖고 있습니다.

하지만 인간과 쥐의 암 발병률은 거의 같습니다.

더 이상한 건

인간의 3000배나 되는 세포를 갖고 있는 대왕고래는

아예 암에 걸리지 않는 것 같다는 겁니다.

이게 바로 [피토 역설]입니다.

-큰 동물들이 희한하게도 예상보다

훨씬 적게 암에 걸리는 현상을 가리킵니다.

 

과학자들은 두 가지 방법으로 이 역설을 설명합니다.

진화와 중복 종양이 그 방법입니다.

 

 

해결책 1: 진화하거나 암덩어리가 되거나

 

6억 년 전 다세포 생물이 생겨난

이래로 동물의 몸집은 계속 커졌습니다.

세포 수는 점점 늘어났고

자연히 어느 한 군데 오류가 생길 가능성도 늘어났죠.

그러니 생명체는 암 방어 수단에 투자를 계속할 수밖에 없었습니다.

그러지 않으면 죽으니까요.

 

암이 그냥 생기는 건 아닙니다.

한 세포 내의 특정 몇몇 유전자가

지속적으로 많은 실수와 변이를 일으키는 과정이 있고 난 뒤에야 암이 생깁니다.

이 유전자는 원발성암유전자라고 불리며

이 녀석들이 변이를 일으키면 문제가 생긴 겁니다.

 

예를 들어

운 나쁜 변이 한 번에

-세포의 킬 스위치가 무력화되고

-다음 변이로는 암세포가 숨는 능력을 얻고

-다음에는 자원을 부르는 능력을

-다음에는 빠르게 증식하는 능력을 얻을 수 있습니다.

 

하지만 이 발암유전자에게는 적 수가 있습니다.

암억제유전자입니다.

이들은 이런 치명적 변이를 막거나 복구가 불가능하면

세포에 자살을 명령합니다.

 

큰 동물들은 이 유전자를 많이 갖고 있습니다.

그래서 코끼리 세포는 쥐 세포보다 더 많이 변이되어야 종양이 됩니다.

면역은 아니고 회복력이 좋은 거죠.

 

이 적응 능력을 얻으려고 치른 비용도 있을 텐데

그게 무엇인지는 아직 밝혀지지 않았습니다.

코끼리가 늙었을 때

더 빨리 노화할 수도 있고, 부상 회복이 늦을 수도 있죠.

우리도 아직 정확히는 모릅니다.

 

다른 게 해결책일 수도 있습니다.

중복 종양입니다.

 

 

 

해결책 2: 중복 종양.

네 진짜로요.

 

중복 종양은 중복 기생체

즉 기 생체에 기생하는 기생체를 따라 명명되었습니다.

중복 종양은 종양의 종양입니다.

암은 협동이 깨짐으로 인해 만들어집니다.

일반적으로 세포는 서로 협력하여

장기, 조직, 면역체계 등을 만듭니다.

 

그러나 암세포는 이기적이라 자기들의 근시안적 이득만 보고 움직입니다.

성공하면 종양 덩어리가 됩니다.

없애기 굉장히 힘든 거대한 암 덩어리가 되는 거죠.

 

근데 암 덩어리를 만드는 건 쉬운 일이 아닙니다.

수백만 또는 수십억 개의 암세포가 빠르게 복제되니

많은 자원과 에너지가 필요합니다.

몸에서 얼마나 많은 영양소를 훔칠 수 있는지가

암세포 성장률 한계를 결정합니다.

암세포는 몸을 속여 혈관이 암세포에 연결되게 합니다.

 

몸은 자기를 죽이는 것을 키워주는 꼴이 됩니다.

여기에 암세포의 본성을 무기화하는 방법이 있습니다.

암세포는 본질적으로 불안정하므로 계속 변이합니다.

몇몇은 특별히 빨리 변이하죠.

 

이게 얼마간 지속되면

최초 암세포의 복제품의 복제품 몇 개가

갑자기 독립적인 개체처럼

기존 암세포와의 협력을 거부할 수 있습니다.

 

암세포가 몸을 공격한 것처럼

이 세포는 최초 암덩어리를 적으로 보고

영양소와 자원을 빼앗아 오게 되는 겁니다.

이 세포가 바로 중복 종양을 만듭니다.

 

협력하는 대신

좀 전까지 친하게 지내던 암세포들에게서 혈액을 빼앗아 옵니다.

기존의 암세포는 굶어 죽게 되죠.

암을 죽이는 암인 셈입니다.

 

이 과정은 계속 반복될 수 있습니다.

큰 동물한테 암이 문제가 되지 않는 건

이 과정 덕분일지 모릅니다.

큰 동물들은 이 중복 종양이 우리보다 많을 수 있습니다.

그러니 문제가 될 정도로 암 덩어리가 커지지 않는 거죠.

 

말이 됩니다.

2g짜리 종양은 쥐 몸무게의 10%지만

인간 몸무게의 0.002%밖에 되지 않습니다.

대왕고래라면 0.000002%에 불과하죠.

 

이 세 개 암 덩어리는 모두 똑같은 횟수의 복제로 만들어져

똑같은 수의 세포를 갖고 있는 암입니다.

그러니 대왕고래는 작은 암들이 많지만

아무렇지 않은 것일 수도 있습니다.

 

 

피토 역설을 설명하는 다른 이론도 있습니다.

대사율의 차이 또는 세포 구조의 차이로 설명하기도 하죠.

하지만 현재로서는 우리도 잘 모릅니다.

과학자들이 노력하고 있습니다.

 

큰 동물들이 우리한테는 가장 치명적인 질병인 암에

어떻게 이 정도로 영향을 받지 않을 수 있는지를 밝혀내면

새로운 치료법이 발견될 수 있습니다.

 

우리는 암을 이기려고 계속 노력해 왔습니다.

이제 드디어 조금씩 이해하기 시작했고

언젠가는 암을 정복할 겁니다.