암세포의 미세한 발견은 큰 영향을 미칠 수 있다

세계보건기구에 따르면 2022년에만 2천만 명 이상이 암 진단을 받았고, 거의 1천만 명이 이 질병으로 사망했습니다. 암의 범위가 엄청나지만, 더 효과적인 치료법에 대한 답은 미세한 세포 안에 숨겨져 있을 수 있습니다.

텍사스 A&M 대학 생물공학과 대학원생 Samere Zade와 화학공학과 대학원생 Ting-Ching Wang이 이끄는 Lele 연구실에서 발표한 논문에서는 암 진행 메커니즘에 대한 새로운 세부 사항이 밝혀졌습니다.

Nature Communications 에 게재된 이 논문은 종양 세포 환경의 기계적 경화가 핵의 구조와 기능에 어떤 영향을 미치는지 살펴봅니다.

"암은 치료하기 어려운 질병으로 입증되었습니다. 매우 복잡하고 종양 진행을 가능하게 하는 분자적 메커니즘은 이해되지 않았습니다." 생물의학 공학 및 화학 공학과의 공동 교수인 탄마이 렐레 박사가 말했습니다. "저희의 연구 결과는 종양 조직의 경화가 종양 세포 증식을 촉진하는 방법에 대한 새로운 빛을 비춰줍니다."

이 기사에서 연구자들은 세포가 딱딱한 환경에 직면했을 때, 핵막(핵이 모양과 구조를 유지하는 데 도움이 되는 지지대)이 세포가 딱딱한 표면 위로 퍼지면서 주름이 풀리고 팽팽해진다는 것을 밝혔습니다. 이러한 확산은 세포의 증식을 조절하는 단백질인 YAP(yes-associated protein)이 핵으로 이동하게 합니다.

그러한 국소화로 인해 세포 증식이 증가할 수 있으며, 이로 인해 혹독한 환경에서 암세포가 빠르게 성장하는 이유를 설명할 수 있습니다.

"강직성 매트릭스가 핵 긴장에 영향을 미치고 YAP 국소화를 조절하는 능력은 종양이 어떻게 더 공격적으로 변하고 심지어는 강직된 조직에서 치료에 저항하게 되는지 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 Zade는 말했습니다.

이러한 발견은 세포핵이 액체 방울처럼 행동한다는 Lele의 이전 발견을 바탕으로 합니다. 그 연구에서 연구자들은 핵막에 있는 라민 A/C라는 단백질이 핵의 표면 장력을 유지하는 데 도움이 된다는 것을 발견했습니다. 가장 최근의 연구에서 라민 A/C 수치를 줄이면 YAP의 국소화가 감소하여 세포 증식이 빠르게 감소한다는 것을 발견했습니다.

"여기서 단백질 라민 A/C가 핵심 역할을 합니다. 이 단백질을 줄이면 세포가 환경적 경직성에 덜 민감해지고, 특히 핵에 대한 핵심 조절 단백질(YAP)의 국소화에 영향을 미칩니다."라고 Zade는 설명했습니다.

겉보기에 복잡하고 전문화되어 있기는 하지만, Zade와 Lele은 그들의 발견이 갖는 더 광범위한 의미가 미래의 암 치료법을 안내할 수 있을 것이라고 믿습니다.

"매트릭스 강성이 핵 변화를 주도하고 YAP 신호 전달과 같은 주요 경로를 조절하는 방식을 밝혀내면 이러한 기계적 경로를 표적으로 삼는 치료법을 개발할 수 있는 길이 열립니다." Zade가 설명했습니다. "약물이나 치료법은 종양 환경을 부드럽게 하여 암세포가 번성하는 데 도움이 되는 물리적 신호를 방해하도록 설계될 수 있습니다. Lamin A/C와 관련 핵 역학은 암 치료의 표적이 될 수 있습니다."

앞으로 Lele 연구실은 그들의 발견이 환자에게서 유래된 종양에 어느 정도 적용되는지 조사할 예정입니다.

이 작업을 위해 Lele Lab은 National Institutes of Health, Cancer Prevention and Research Institute of Texas, National Science Foundation의 자금 지원을 받았습니다. 이 연구에 대한 자금은 Texas A&M Engineering의 공식 연구 기관인 Texas A&M Engineering Experiment Station에서 관리합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/12/241220190739.htm