암치료에 대한 생각

약물을 통한 암치료를 하다보면 약물에 대한 내성으로 인해 약물을 주입하여도 치료가 되지 않는다.

내성이 생기는 이유는 무엇일까?

 

내성이 생기는 이유로는

1. 약물에 반응하지 않는 유전자를 가진 암세포들만 살아남았기 때문일수 있고,

2. 암세포에 변이가 일어나 약물에 반응하지 않게 되는 경우가 있다.

(위 두 가지 외에도 약물이 작용하는 원리에 따라 다양한 방식의 약물이 작동하지 않는 이유가 있다.)

 

사용하는 약물에 내성이 생기면, 다른 약물을 넣어서 암치료를 시도한다. 하지만 교차저항(cross-resistance)을 보인 약물일 경우, 치료에 사용할 수 있는 약물은 현저하게 줄어들게 된다.

 

약물을 주입하는 방식도 고려해야 한다.

혈액을 통해 약물을 주입한다고 해보자. 혈액을 통과한 약물이, 타겟으로 하는 암세포에만 작용하여 암치료에 효과를 보일 것인가? 다른 부위에 작용하여 원하지 않는 유전자의 발현을 일으켜 부작용이 작용하게 된다. 이럴경우 치료방식을 바꿔야 하지 않을까?

 

암치료하는 사람과 암세포는 누가 더 확실한 공격과 방어를 하냐의 싸움이기도 하다.

암세포가 증식하게 되면, 증식을 막고 암세포를 죽이기 위한 전략을 수립하게 된다. 어떤 약물을 넣을건지, 어떤 방식으로 넣을건지 시도하게 된다. 암세포는 공격을 피하거나 방어하는 방식을 발전시키게 된다. Deep learning 중 하나의 방식인, GAN(Generative Adversarial Network)과 흡사하다. 결국에는 효과적인 전략을 선택하는 택하는 쪽이 이기게 된다. 이 방식은 액션에 대해 아웃풋의 관찰이 가능할 때 적용하기 쉬운데 현실적으로 상세한 치료결과를 확인하기란 어렵다.

 

암세포가 단독으로 있을 때에 일어나지 않던 저항이 암세포가 집단을 이루면서 왜 일어나게 되는 것일까?

암세포가 집단을 이루게 되면 집단에서는 질적 변화가 일어나게 된다. 집단을 이루는 세포의 수가 threshold 값 이상이 되면 새로운 현상이 발생하게 된다. 즉, 양적변화가 질적변화를 가져온다는 창발(emergence)이 발생하게 된다. 마치 암세포 집단에 지능이 생긴 것처럼 새로운 종의 집단이 생겨나게 되는 것이다.

 

이제는 단일의 암세포에 대해 생각할 것이 아니라, 암세포 덩어리에 대해서 생각하고 치료에 접근해야하지 않을까?

새로운 종의 집단을 없애기 위해서는 무엇이 필요할까? 가장 쉽게 생각할 수 있는 것은 집단의 성질을 가지지 못하는 단계로 만들기 위해 방사선을 쐬어 암세포를 죽이는 것이다. 이후에는 단일 또는 작은 단위의 암세포이기 때문에 약물이나 면역을 통한 치료가 어느 정도 효과적이게 될 것이다.

 

생존율을 높여주는 기존의 암치료 방법이 아닌, 암으로 고통받기 이전의 삶을 찾게되는 자신의 면역을 이용하거나 강화하여 치료하는 면역치료가 떠오르고 있긴 하나 부작용들로 인해 아직 실험과 연구 중이다.

 

생물학의 기본적인 단위인 세포단위에서 집단을 이해하려고 노력하면 암치료에 대한 방법도 찾을 수 있지 않을까 생각해본다.

 

 

 

Reference

- ‘암세포 약물내성을 깨라’ 면역항암제의 치열한 도전, http://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/836699.html

- 내성 없는 암 치료제, '약물 교차저항' 원리 규명, https://www.hellodd.com/news/articleView.html?idxno=71064

- [책과 지식] 다윈이 몰랐던 것 … 진화의 원동력은 협력, https://news.joins.com/article/13274598

- More is different by Philip W. Anderson, https://science.sciencemag.org/content/177/4047/393