1만 2000건 이상의 암 게놈 수억 개나 되는 변이를 분석하는 연구를 통해, 세포가 암화할 때 유전자 변이를 찾아내는 알고리즘 개발에 성공했다는 논문이 학술지 Scinece에 실렸다.
이를 통해, 암이 발생하는 원인에 대한 이해가 진행되거나, 의사가 환자 개개인에게 최적의 암 치료를 선택할 수 있을 것으로 기대된다.
한마디로 "암"이라고 해도, 그 특징이나 발생 메카니즘은 천차만별인데, 따라서 암 연구자들은 DNA의 손상과 수복 흔적을 통해 게놈 변이의 변천을 더듬는 "변이 시그니처"에 주목하고 있다.
이 변이 시그니처의 중요성에 대해서, 케임브리지 대학의 Serena Nik-Zainal 교수는 "변이 시그니처는, 마치 범행 현장에서 채취된 지문처럼, 암의 범인을 특정하는데 도움이 됩니다. 또 변이 시그니처 중에는 특정 약의 타깃이 되는 암의 아킬레스건이라고도 할 수 있어 암 진단과 치료를 하는데 중요하다"라고 말하고 있다.
변이 시그니처를 분석하면, 자외선으로 인한 유전자 손상이나 흡연 혹은 세포 내부에 원래부터 있었던 이상 등 도대체 왜 암이 발생했는지의 단서를 얻을 수 있다. 그러나 암세포가 가진 엄청난 수의 변이 중 세포의 암화와 직접적인 관련이 있는 것은 극소수밖에 되지 않는다.
이에 Nik-Zainal 교수 연구팀은, 영국의 대규모 암 환자 게놈해석 프로젝트인 100000 Genomes Project에서 수집 된 암 게놈 1만 2222건의 데이터를 사용해, 게놈 상에 존재하는 무수한 변이를 분석할 수 있는 알고리즘인 Signature Fit Multi-Step(FitMS)를 개발했다.
연구팀이 국제암게놈컨소시엄 등에서 수집된 총 6000건 이상의 암 게놈을 FitMS로 검증한 결과, 특정 염기가 교체된 1염기치환(Single Base Substitution: SBS)시그니처가 82개, 2연속 염기가 교체된 2염기치환(Doublet Base Substitution:DBS)이 특정 염기치환(Substit)으로 나타났다. 또한, 이들을 기존의 변이 시그니처와 대조한 결과, 지금까지 동정되지 않았던 SBS 시그니처 40개와 DBS 시그니처 18개가 발견되었다고 한다.
논문의 공저자인 케임브리지대 안드레아 데 가스페리 씨는, "또 다른 변이 시그니처를 발견해 아직 암의 원인이라고 판명되지 않은 미지의 시그니처의 기원을 추적할 수 있도록 하겠습니다. 이번 연구는 SBS나 DBS가 대상이었지만, DNA 배열은 더 큰 단위로 바뀔 수도 있기 때문입니다. 그리고 궁극적으로는 환자 개개인에게 맞는 암 치료로 이어질 수 있었으면 합니다. 암 발생 메커니즘을 알면 어떤 치료법이 효과가 있는지 어느 약이 효과적인지도 알 수 있을 겁니다"라고 코멘트.