암세포가 왜 돌연변이고, 돌연변이는 왜 생기나요?

우리 몸을 구성하는 정상세포는 생겨나고, 성장하고, 병들거나 노화하며 사망하는 과정인 ‘세포주기(cell cycle)’를 거친다. 암세포는 이 세포주기가 망가진 경우에 해당한다. 세포에 변이가 생긴 후 멈추지 않고 계속해서 변형·성장·복제를 이어가는 것이다. 이러한 변이는 세포 내 DNA가 손상되는 경우에 생길 수 있다. 그 손상을 복구하는 과정에서 ‘(돌연)변이’가 일어나기 때문이다.

DNA 손상은 어쩌다 일어나는 걸까? 우리 몸은 섭취한 영양소를 재료로 이용해 쉼 없이 에너지를 만들어낸다. 그 과정에서 활성산소가 나오는데, 이것이 세포 내 DNA 손상의 주된 원인이라고 한다. 매일 몸속에서 세포 1개당 무려 50,000개 이상의 DNA 손상이 일어나는데, 다행히도 암으로 이어지지는 않는다. 우리 몸에서는 세포수준에서 손상을 수리하고 생긴 결함을 제거하려는 움직임도 함께 이뤄지기 때문이다.

이러한 관점에서 복구 과정에서 나타나는 변이가 항상 나쁜 것만은 아니다. 대표적으로 식물을 예로 들 수 있다. 병충해에 강하고 수확을 많이 내는 작물, 아름다운 신품종 꽃을 떠올려보자. 지구상 수많은 사람들이 기아에 벗어나고, 여러 종류의 볼거리와 먹거리를 향유하는 것은 유익한 방향으로 식물품종을 개량한 덕분이다. 반려동물과 가축 중에서도 일부는 사람이 의도적으로 변이를 이용해 만들어낸 것이다.

1군 발암물질에는 어떤 것들이 있나요?

암세포는 자연적으로 생길 수도, 발암물질에 노출된 결과일 수도 있다. 발암물질은 우리 몸에서 암을 만들 가능성이 있는 물질을 뜻하는데, 그중에서도 가능성이 가장 크다고 분명하게 알려진 것을 ‘1군 발암물질’로 구분한다. 지금까지 국제암연구소(IARC)에서 1군 발암물질로 분류한 것은 122개로, 대부분 화학물질이다. 일상 속 대표적인 발암물질의 집합체는 바로 담배다. 담배에는 벤젠(휘발유 성분), 비닐 클로라이드(PVC 원료), 비소(독약 성분), 니켈 화합물(중금속), 크롬(중금속), 카드뮴(중금속), 폴로늄(Po-210, 방사성 물질) 등 60여종 이상의 발암물질이 들어있다고 한다. 중금속과 방사선 외에 햇빛도 1군 발암물질에 해당한다. 햇빛 속 자외선은 흑색종과 같은 피부암을 유발할 수 있다. 햇빛처럼 방사선도 우리 주변에 항상 존재하지만, 유독 공포의 대상으로 여겨진다. 과거 인류가 원자폭탄을 경험했고, 비록 상상이긴 해도 영화 <고질라> 등에서는 괴물들을 핵실험에서 나온 방사선에 의한 돌연변이로 그렸기 때문이다.

우리 주변 1군 발암물질, 피할 수 없다면 어떡하죠?

가장 이상적인 방법은 해로운 대상을 우리 주변에서 아예 없애는 것이다. 그러나 아무리 없애고 싶어도 불가능할 때가 있다. 공기나 음식, 심지어 우리 몸 안에도 무시할 수 있는 수준의 아주 적은 양이긴 해도 방사성물질이 존재하기 때문이다.

해로운 물질에 오랫동안 노출되거나 그로 인해 물질들이 인체에 쌓였을 때, 나중에 서서히 나타나는 건강영향은 만성영향이다. 그렇지만 독성이 커서 바로 나타나는 건강영향은 급성이다. 두 경우 모두 결국 관건은 ‘양’이다. 예를 들어 해열 진통제를 오랜 기간 먹으면 건강을 해칠 수 있지만, 일시 복용은 우리를 고통에서 구하고 오히려 건강하도록 돕는다. 독성물질의 경우도 마찬가지다. 양이 적으면 오히려 몸에 좋은 영향을 줄 때가 있다. 가령, 니트로글리세린은 심장 쇼크가 온 응급 환자의 혈관을 확장해 생명을 구한다. 그렇지만 한편으로는 폭약 제조에 쓰이고 고독성물질이기에 급성 노출 시 사망에 이를 수도 있다.

유해물질의 안전기준은 무엇일까요?

이처럼 많은 양이면 몸에 해롭지만, 작은 자극 혹은 미량의 물질이 생체시스템 활성화에 좋은 영향을 주는 경우를 ‘호미시스(Hormesis) 효과’라고 한다. ‘호르몬’과 어원이 같다. 여기서 주의해야 할 것은 해로움이 나타나는 시작점이다. 사람을 대상으로 독성물질 해로움의 척도를 직접 실험하는 것은 윤리적으로 문제가 된다. 이에 동물실험에서 나온 자료를 활용한다. 가습기 살균제, 농약 등의 인공 화학물질뿐만 아니라 자연적으로 만들어지는 독성물질에 대한 안전기준을 정하고 확인하는 방법이 그것이다.

웬만한 피부손상은 시간이 지나면 흔적도 없이 사라진다. 손상된 세포를 제거하고 새로운 정상 세포를 만들어낸다. 상처가 남지 않고 저절로 낫는 찰과상에서 알 수 있듯, 생명체계는 일정 수준의 손상을 스스로 복구해낸다. 바로 면역체계이며 회복탄력성이다. 바이러스든 화학물질이든 방사선이든 세포수준에서 이들이 문제를 일으키기 시작해도 일정 수준까지는 완벽하게 해결해낸다. 이것이 생명체가 하는 일이다.