학문
끝없이편안한하마
고래같이 생물의 몸이 커질수록 암에 덜 걸린다던데요 왜일까요?
안녕하세요 암이라는 병은 위험하잖아요
보통 사람이 암에 걸릴경우 (종류에 따라 다르지만) 마음의 준비를 해야한다고 하니까요
그런데 고래같이 엄청 큰 생물은 암에 덜 걸린다고 하더라고요?
어째서 그런걸까요??
6개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
직관적으로 생각하면 몸집이 큰 동물일수록 세포 수도 훨씬 많고, 오래 사는 경우도 많기 때문에 세포가 돌연변이를 일으킬 기회도 많아져 암에 더 잘 걸릴 것 같아 보이지만, 실제로 자연계에서는 꼭 그렇지 않습니다. 이것은 생물학에서 '페토의 역설'이라고 불리는 현상인데요, 예를 들어 대왕고래 같은 대형 고래는 인간보다 몸을 이루는 세포 수가 압도적으로 많습니다. 하지만 기대와 달리 암 발생률이 인간보다 비례해서 높지 않은데요, 이는 대형 동물들이 진화 과정에서 암을 억제하는 방어 시스템을 더 강하게 발달시켰기 때문이라고 보고 있습니다. 이때 가장 중요한 이유 중 하나는 종양 억제 유전자인데요, 세포가 분열할 때 DNA 손상이나 돌연변이가 생기면 이를 감지하고, 문제가 있는 세포의 분열을 멈추거나 스스로 죽게 만드는 유전자들이 있습니다. 대표적으로 TP53 같은 유전자가 잘 알려져 있는데요, 이런 유전자는 세포가 암세포로 변하기 전에 브레이크 역할을 합니다. 또한 대형 동물들은 몸이 크고 오래 살기 때문에, 진화적으로 암에 취약하면 번식 전에 죽을 가능성이 커집니다. 따라서 오랜 진화 과정 속에서 DNA 복구 능력, 세포 자살 반응, 면역 감시 능력 같은 항암 시스템이 더 정교하게 선택되었을 가능성이 큽니다. 게다가 일부 대형 동물은 세포 분열 속도 자체를 조절하거나, 손상된 세포를 더 빠르게 제거하는 능력을 가진 것으로 연구되고 있으며, 고래 역시 DNA 손상 복구와 세포 성장 조절 관련 유전자들이 특이하게 발달했을 가능성이 연구되고 있습니다. 하지만 몸이 크다고 해서 암에 걸리지 않는다는 것은 아니며,고래도 암이 생길 수는 있습니다. 다만 몸집이 커졌음에도 예상보다 암 발생률이 낮다는 것입니다. 감사합니다.
몸집이 큰 동물일수록 암 발생률이 낮아지는 현상은 페토의 역설로 설명되며 이는 거대 생물일수록 체내에 암 억제 유전자인 피오십삼을 일반 생물보다 훨씬 많이 보유하고 있거나 세포 복구 메커니즘이 매우 정교하게 진화했기 때문입니다. 고래는 수십 조 개의 세포를 가졌음에도 불구하고 돌연변이가 발생했을 때 이를 즉각적으로 수선하거나 종양으로 자라기 전에 차단하는 유전적 방어 체계가 활발하게 작동합니다. 또한 암세포가 일정 크기 이상으로 자라기 전에 다른 암세포가 이를 공격하는 초종양 현상이 발생하여 결과적으로 치명적인 종양으로 발전하는 것을 억제하기도 합니다. 결국 몸집이 큰 생물은 진화 과정에서 세포 분열 횟수가 많은 만큼 암에 대응하는 효율적인 생물학적 시스템을 구축하여 생존을 유지하는 것입니다.
안녕하세요. 이중철 전문가입니다.
먼저, 세포 수가 압도적으로 많은 대형 포식자가 암에 덜 걸리는 현상을 '페토의 역설(Peto’s Paradox)'이라고 부른답니다.
상식적으로나 이론적으로는 세포 분열이 많을수록 돌연변이 확률이 높아져 암 발생률이 치솟아야 하지만, 고래와 같은 대형 동물은 이를 극복하기 위한 정교한 생물학적 방어 기제를 진화시켜 온 것이지요.
여기에서 우리가 눈여겨 보아야할 점은 대형 동물들이 진화 과정에서 암을 막는 장치를 더 강하게 갖추도록 바뀌었다는 점입니다.
1. 암 억제 유전자의 증폭
고래나 코끼리는 세포의 손상을 감지하고 수리하는 암 억제 유전자인 TP53 등을 인간보다 훨씬 많이 보유하고 있습니다.
세포 내에서 DNA 복제 오류가 발생하더라도 이를 즉각적으로 복구하거나, 복구가 불가능할 경우 세포 사멸을 유도하여 암세포로의 변이를 원천 차단하는 능력이 탁월한 것이지요.
2. 대사율과 산화 스트레스의 저하
대형 동물은 체질량 대비 기초 대사율이 소형 동물보다 현저히 낮습니다.
이는 세포 호흡 과정에서 발생하는 부산물인 활성 산소의 생성을 줄여주는데요.
결과적으로 DNA에 가해지는 산화적 손상이 적기 때문에 유전적 안정성을 더 오랫동안 유지할 수 있게 되는 것이지요.
3. 유의하여 알아둬야 할 점
'고래는 암에 거의 안 걸린다'라는 표현은 과장된 말입니다.
더 정확히는 세포 수와 수명이 큰 편인데에도, 일반적으로 기대되는 것만큼 암이 늘지 않는다는 뜻입니다.
실제로는 종마다 암 발생 자료가 충분하지 않은 경우도 있기 때문에 '전혀 안 걸린다'로 이해하는 것은 위험한 상식 오류가 될 수 있습니다.
정리하자면,
고래는 몸이 커서 암이 적은 것이 아니라, 몸이 커졌기 때문에 암을 더 강하게 막는 방향으로 진화했다라는 관점으로 보는 것이 이치에 더 가깝습니다.
사실 암은 세포 복제 과정의 오류로 발생하기 때문에, 세포가 많고 수명이 긴 고래는 이론상으론 암에 더 취약해야 합니다
하지만 고래는 오히려 인간보다 암에 잘 걸리지 않는데, 이를 '페토의 역설'이라 합니다.
먼저 고래는 암 억제 유전자(TP53 등)를 인간(한쌍만을 가지고 있습니다.)보다 훨씬 많이 가지고 있어 손상된 세포를 즉시 수리하거나 제거합니다.
그리고 신진대사가 느려 세포 분열 과정에서 발생하는 돌연변이 자체가 적습니다.
마지막으로 거대 생물 특유의 현상으로 암세포 위에 암, 즉 대항암이 생겨 몸을 파괴하는 암세포 성장을 방해하기도 합니다. 하지만, 이 대항암은 아직까지는 가설로 학계의 인정을 받은 것은 아닙니다.
즉, 고래는 진화 과정에서 거대한 몸집을 유지하기 위한 천연 항암 시스템을 갖추게 된 것입니다.
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.
이걸 페토의 역설(Peto's Paradox)이라고 불러요.
단순하게 생각하면 몸이 클수록 세포 수가 많고, 세포 분열 횟수도 많으니까 암에 더 잘 걸려야 할 것 같잖아요. 그런데 실제로는 반대예요. 고래나 코끼리 같은 거대 동물은 오히려 암 발생률이 낮아요. 왜 그런지 현재까지 밝혀진 이유를 설명해 드릴게요.
첫 번째는 종양 억제 유전자가 많다는 거예요. 코끼리를 연구했더니 TP53이라는 암 억제 유전자가 사람은 2개인데 코끼리는 무려 40개나 있었어요. 이 유전자는 손상된 세포를 발견하면 자폭(세포사멸)시키는 역할을 해요. 고래도 비슷한 방식으로 암 억제 시스템이 훨씬 강화되어 있을 것으로 보고 있어요.
두 번째는 세포 분열 속도가 느리다는 거예요. 거대 동물은 대사 속도가 느리고 세포 분열도 천천히 일어나요. 세포 분열 횟수가 줄어들면 그만큼 돌연변이가 생길 기회도 줄어들어요.
세 번째는 면역 감시 시스템이 강력하다는 거예요. 오랜 진화 과정에서 몸이 커진 동물들은 암세포를 초기에 잡아내는 면역 체계도 함께 강화됐어요. 암세포가 생겨도 면역세포가 빠르게 제거하는 능력이 뛰어난 거예요.
결국 거대 동물들은 수백만 년의 진화를 거치면서 큰 몸집을 유지하는 대신 암을 억제하는 방향으로 생물학적 시스템을 발전시켜 온 거예요.
이 연구가 주목받는 이유는 고래나 코끼리의 암 억제 메커니즘을 인간 암 치료에 응용할 수 있을지 과학자들이 활발히 연구하고 있기 때문이랍니다.
감사합니다.