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전리 방사선이 암을 유발하는 DNA 손상: 연구
암에 대한 이전 연구에서는 X-선으로 인한 DNA 손상이 종종 돌연변이 서명으로 알려진 분자 지문을 암세포의 게놈에 남기는 것으로 밝혀졌습니다.
X선, 감마선 등의 유해한 방사선은 DNA를 손상시키고 암을 유발할 수 있습니다. (출처: Thinkstock 이미지) 최근 연구에서는 인간 암에서 전리 방사선으로 인한 DNA 손상의 두 가지 특징적인 패턴을 확인했습니다.
이러한 지문 패턴을 통해 의사는 이제 방사선으로 인해 발생한 종양을 진단하고 다르게 치료해야 하는지 여부를 조사할 수 있습니다.
결과는 또한 방사선이 어떻게 암을 유발할 수 있는지 설명하는 데 도움이 될 것입니다.
감마선, X선 및 방사성 입자와 같은 전리 방사선은 DNA를 손상시켜 암을 유발할 수 있습니다.
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그러나 이것이 어떻게 발생하는지 또는 방사선 손상으로 인해 얼마나 많은 종양이 발생하는지 알려지지 않았습니다.
암에 대한 이전 연구에서는 DNA 손상이 종종 암세포의 게놈에 돌연변이 시그니처로 알려진 분자 지문을 남긴다는 사실이 밝혀졌습니다.
연구자들은 방사선에 노출되지 않은 319명과 비교하여 이차 방사선 관련 종양이 있는 12명의 환자에서 돌연변이 신호를 찾았습니다.
이번 연구를 주도한 피터 캠벨 박사는 “방사선이 어떻게 암을 유발할 수 있는지 알아보기 위해 자연적으로 발생한 종양과 비교하여 방사선으로 인한 암의 게놈을 연구했다. DNA 서열을 비교함으로써 우리는 암 유형과 무관한 방사선 손상에 대한 두 가지 돌연변이 시그니처를 발견했습니다.
그런 다음 방사선에 노출되거나 노출되지 않은 전립선암에 대한 결과를 확인하고 동일한 두 가지 서명을 다시 찾았습니다. 이러한 돌연변이 신호는 고에너지 방사선이 DNA를 손상시키는 방법을 설명하는 데 도움이 된다고 그는 덧붙였습니다.
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하나의 돌연변이 서명은 적은 수의 DNA 염기가 잘리는 결실입니다.
두 번째는 균형 역전이라고 하며, DNA가 두 곳에서 절단되고 중간 조각이 빙글빙글 돌고 반대 방향으로 다시 결합됩니다.
균형 잡힌 역전은 신체에서 자연적으로 발생하지 않지만 고에너지 방사선은 이를 가능하게 하는 동시에 충분한 DNA 절단을 제공할 수 있습니다.
연구원들은 또한 전리 방사선은 아마도 모든 유형의 돌연변이 손상을 일으킬 수 있지만 여기서 우리는 두 가지 특정 유형의 손상을 볼 수 있고 DNA에 무슨 일이 일어나는지 알 수 있다고 말했습니다. 소나기의 방사선은 게놈을 절단하여 동시에 많은 손상을 일으킵니다. 이것은 우리가 보는 DNA 손상으로 이어지는 세포의 DNA 복구 메커니즘을 압도하는 것으로 보입니다.
공동 암 연구자인 Adrienne Flanagan 교수는 '과학자들이 전리 방사선에 의해 DNA에 발생하는 손상을 정의할 수 있었던 것은 이번이 처음'이라고 말했습니다. 이러한 돌연변이 시그니처는 개별 사례와 암 그룹 모두에 대한 진단 도구가 될 수 있으며 방사선에 의해 발생하는 암을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것을 더 잘 이해하면 다른 암과 동일하게 또는 다르게 치료해야 하는지 여부를 연구할 수 있습니다.
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이번 연구는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 게재됐다.