국내 연구팀이 방사선 피폭량에 비례해 증가하는 특정 패턴의 돌연변이들을 발견했다. 방사선량 1그레이(Gy)에 노출된 세포 1개마다 약 14개 내외의 돌연변이를 만들어냈다. /사진=게티이미지뱅크
KAIST(한국과학기술원)는 주영석 의과학대학원 교수 연구팀이 손태건 동남권 원자력의학원 박사, 김경수·장지현 서울대 의대 방사선종약학과 교수 연구팀과 공동으로 방사선이 인간 및 생쥐의 정상 세포에서 만들어내는 DNA 돌연변이의 특성을 규명했다고 15일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 '셀 지노믹스'에 14일 온라인 게재됐다.
연구팀은 실험실에서 방사선을 쬐어 세포에 돌연변이가 생기도록 유도했다. 생쥐와 사람의 위, 소장, 대장, 간, 유방, 폐, 췌장, 나팔관 등 다양한 장기에서 얻은 세포를 다양한 선량의 방사선에 노출했다. 각각 세포마다 유도된 돌연변이를 정밀하게 검출하기 위해 세포 하나하나를 오가노이드(인공장기) 세포 배양 기술을 응용해 증폭시켰다.
방사선이 만들어내는 돌연변이 패턴은 다른 원인에 의한 돌연변이와는 달랐다. 주로 짧은 염기 결손, 소수 염색체 역위, 전위 및 다양한 복잡 구조의 변이들로 구성됐다. 방사선은 서로 다른 세포 종류에도 모두 비슷한 정도의 돌연변이를 만들어내는 것으로 밝혀졌다.
주영석 KAIST 교수는 "방사선이 우리 세포의 DNA를 얼마나, 어떻게 변화시키는지에 대한 첫 규명"이라고 설명했다. 손태건 박사는 "앞으로도 초저선량 및 초고선량 방사선이 인체에 미치는 영향을 연구할 것"이라며 "안전하면서도 효과적인 방사선 치료 기술을 발전시킬 것"이라고 덧붙였다.
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이번 연구는 한국연구재단, 과학기술정보통신부 국가R&D사업, 서경배과학재단 신진과학자 연구지원 사업, 고려대학교 안암병원 및 국제 연구비 휴먼 프론티어 사이언스 프로그램(HFSP)의 젊은 연구자 지원사업의 도움을 받아 수행됐다.
서울대학교 유전공학연구소, 영국 케임브리지 줄기세포 연구소, 오스트리아 분자생명공학연구소(IMBA) 및 카이스트 교원창업기업 지놈 인사이트의 연구자들도 참여했다.
주영석 KAIST 의과학대학원 교수. /사진=KAIST