새로운 암 메커니즘: 결함이 있는 RNA의 축적

암은 다양한 유전자의 돌연변이로 인해 발생할 수 있습니다. Boston Children's Hospital과 Dana-Farber Cancer Institute의 새로운 연구에서는 돌연변이가 발생하면 이전에는 볼 수 없었던 메커니즘을 통해 암을 유발하는 유전자를 찾아냈습니다. 즉, 세포가 쓰레기, 즉 결함이 있는 RNA 가닥을 처리할 수 없다는 것입니다.

이 메커니즘은 다양한 악성 종양을 절단하는 것으로 보이며 완전히 새로운 암 표적 세트를 제시할 수 있습니다. 이번 연구 결과는 사이언스 저널에 4월 21일 게재됐다.

Boston Children's의 Leonard Zon 연구실에서 Megan Insco 박사는 제브라피시를 연구하던 중 돌연변이가 발생하면 흑색종 발병을 촉진하는 CDK13이라는 종양 억제 유전자를 확인했습니다. 그녀는 인간의 많은 흑색종에서도 동일한 유전자가 돌연변이를 일으켰다는 사실을 발견했습니다.

그런데 정말 놀라웠던 점은 CDK13 돌연변이가 암을 유발하는 방식이었습니다. 흑색종 세포에 의해 만들어진 RNA를 조사하면서 Insco는 놀랍게도 여러 개의 짧고 결함이 있는 RNA를 발견했습니다. 그녀는 즉시 이 이상한 발견을 Zon과 공유했습니다.

Boston Children's의 줄기세포 연구 프로그램 책임자이자 Dana-Farber/Boston Children's Cancer and Blood Disorders Center의 회원인 Zon은 "나는 '그것이 정말 흥미롭다'고 말했습니다."라고 회상합니다. "그게 무슨 뜻인지 알아내는 데 몇 년이 걸렸어요."

세포가 소량의 짧고 결함이 있는 RNA를 만드는 것은 정상입니다. 그러나 일반적으로 세포핵에 있는 감시 기계는 이를 발견하고 처리합니다.

현재 Dana-Farber에서 자신의 연구실을 운영하고 있는 Insco는 "RNA를 만드는 데는 수백 가지 단계가 있는데 때로는 제대로 진행되지 않을 때도 있습니다."라고 설명합니다. "보통 버려지는 실수입니다. 이 경우에는 세포가 청소하지 않고 있는 것을 발견했습니다. 진공청소기가 고장나서 RNA가 쌓이고 있었습니다."

이러한 "정크" RNA 분자는 그 자체로 흑색종의 진행을 극적으로 가속화했습니다. (그녀의 연구실에서 Insco는 그 효과가 RNA 자체에 의한 것인지 아니면 RNA에서 만들어진 비정상적인 단백질에 의한 것인지 조사할 것입니다.)

Insco는 또한 CDK13이 세포의 RNA 감시/정리 시스템의 중심에 있음을 보여주었습니다. 이는 ZC3H14라는 단백질을 변형하여 작업을 수행하기 위해 단백질 복합체를 모집합니다. 그녀는 CDK13이 제브라피시, 쥐, 인간 세포에서 동일한 방식으로 기능한다는 사실을 발견했습니다.

결과적으로 이번 연구는 CDK13 또는 CDK13이 조절하는 단백질이 잠재적으로 여러 암을 치료하는 데 표적이 될 수 있음을 시사합니다. 흑색종에서만 연구팀이 조사한 인간 종양의 21%가 CDK13 또는 그 하류 단백질 중 하나에 돌연변이가 있었습니다. 연구팀은 또한 비흑색종 피부암, 자궁내막암, 대장 선암종, 소세포 폐암 등 다른 인간 종양에서 CDK13, ZC3H14 또는 관련 단백질의 돌연변이를 발견했습니다.

"이러한 암에는 작동하지 않는 청소 메커니즘이 있습니다"라고 Zon은 말합니다. "암에서 RNA가 어떻게 제어되고 처리되는지를 추가로 정의하는 것은 치료법 개발에 있어 중요한 문제가 될 것입니다."

Zon Lab의 연구에 대해 자세히 알아보세요.

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