[한의사의 서재 #92] 현대에 대두된 여러 만성질환의 발생은 산업화 이후 환경 변화에 유전자가 미처 적응하지 못해서 발생한 것이다 - 질병의 탄생 - 홍윤철

질병의 탄생 - 우리는 왜, 어떻게 질병에 걸리는가
홍윤철 지음 / 사이 / 2014년 1월

질병에 대한 거시적인 관점을 제공해준다. 과거에 인류 생존에 이득을 주는 방향으로 자연선택, 변화해 나갔던 유전적 특성이 정착생활, 농업혁명, 산업혁명을 짧은 시간에 경험하게 되면서 오히려 인간에게 질병을 가져다 주게 되었다는 주장을 여러 질환이나 요인을 통해 설명.제러드 다이아몬드의 <총, 균, 쇠> 와 비슷하다는 느낌을 받았는데 아니나 다를까 책 초반부터 그 책을 언급한다. 

상당히 흥미로운 책이지만 각각의 주제들을 하나의 책으로 써도 무방할 정도이기 때문에 개론서 수준을 벗어나지 못해서 나는  알고 있는이야기들이 많았고 좀 더 깊게 들어갔으면 좋겠다 싶으면 그 챕터가 끝나 있다. 아무래도 일반인들을 대상으로 해야 책이 더 팔릴테니 그렇게 할 수 밖에 없었던 것이 아닐까 싶다. 교과서가 아니니까 어쩌면 당연한 건지도. 면허를 가지고 있는 의료인들이 읽기에는 깊이가 좀 얕지만 일반인들이 읽기에는 충분히, 아주 훌륭한 교양서. 

특히나 후생유전 분야는 최근에 떠오르고 있는 이론인 것 같은데 중요성이 비해 너무 짧게 설명하고 지나간 느낌. 

<암 만병의 황제의 역사>는 암이라는 특정 질환을 통해 인간이 질병에 대해 어떻게 인식하고 질병의 원인을 어떻게 찾아갔는가를 보여준다. 

이 책은 반대로 일반론 전체를 보여주는 책이다. 질병이란 유전자의 잘못이 아니라 환경의 변화에 유전자가 적응하지 못한 것이라는 관점을 가지고 있다. 특히 <암 만병의 황제의 역사> 가 최종 결론으로 개개 암의 유전자 특성에 맞춰서  맞춤 치료제가 등장하는 방향으로 암의학이 변화할 것이라고 말하고 있는데 이 책은 유전자가 질병을 일으키는데 관여하는 원인은 5% 정도 밖에 되지 않는다고 말한다. 암을 발현시키는 것이 최종적으로는 유전자이라 할지라도 기본적으로는 환경적 요인이 더 클 것이라는 주장이다.  <질병의 탄생>과  <암 만병의황제의 역사> 둘을  이어서 보는것은 상당히 흥미롭다.

<1부 질병은 어떻게 탄생되었나>

[1장 질병의 원인은 두가지 아니 한가지다]
(32) 유전자와 관련된 연구들이 최근에 활발하게 진행되면서 새로운 사실들이 밝혀지기 시작했다. 그것은 유전자 변이 만이 아니라 유전자발현을 조절하는 프로그램까지 다음 세대에 전달될 수 있다는 사실이다. 유전자 구조의 변화는 없다 하더라도 환경조건에 의해 유전자가나타내는 기능이 변할 수 있으며 이렇게 변한 기능이 다음 세대로 전달될 수 있다는 것이다. 
(33) 후생유전이란 다음 세대에 전달되어 나타나는 변화가 유전자 코드의 서열 변화 때문에 생기는 것이 아니라 세포 안에서 유전자 발현이 달라지면서 초래되는 현상을 말한다. 이런 시스템이 존재하는 이유는 유전자를 보호하면서 특정 유전자는 발현되고 다른 유전자들은 발현되지 않게끔 조절하기 위해서다. 유전자 코드는 같아도 유전자 발현을 조절하는 상태가 서로 다르게 전달되면서 다음 세대에서 기능이나구조에 변화가 초래되는 것이다
따라서 환경과 유전자가 서로 주고 받으면서 인체에 영향을 미치는 방법 중에는 유전자 변이에 기초한 자연선택뿐만 아니라 이렇게 유전자발현을 다르게 함으로써 영향을 주는 후생유전학적 방법도 있다. 
휴생유전학적인 기전 중 메틸화 방법을 예로 들어보자. 새로운 환경 노출에 따라 DNA 가 메틸화 되는 정도가 변할 수 있는데, 이렇게 변한메틸화 상태가 안정적으로 유지되어 다음 세대에까지 전달될 수 있다는 것이다. 그렇게 되면 같은 유전자를 물려받은 다음 세대 중에 메틸화 상태에 따라서 나타나는 영향이 달라질 수 있다. 따라서 후생유전학은 주어진 환경에 보다 잘 적응할 수 있는 유전자 변이가 선택되어서다음 세대로 전달될 확률이 높다는 자연선택 이론에 중대한 도전장을 내미는 것이다. 
(34) 사실 같은 유전자라 하더라도 환경에 의해 조절되면서 전혀 다른 표현형으로 나타난다는 것은 이미 인체 각 조직의 세포 분화를 통해잘 알려져 있다. (중략) 즉 환경적인 영향으로 사람의 유전자 발현에 차이가 나타나고 그 차이를 내는 유전자 조절 프로그램이 다음 세대로전달될 수 있다는 것이 최근 여러 연구를 통해 밝혀지고 있다. 
(35) 유전자 변이는 무작위적으로 발생된 이후에 이 중에서 유리한 유전자가 선택되는 자연 선택 과정을 거친다. 다시 말하면 ★★★환경이 주도하여 유전자 변이를 초래하지는 않는다. 이에 비해 후생유전학적 변화는 환경에 잘 적응된 획득형질이 유전되는 것이기 때문에 처음부터 환경에 대한 적응성을 갖게 된다. 하지만 후생 유전학적 변화는 유전자 변이에 비해 안정성이 떨어지는 측면이 있다. 유전자는 매우안정적인 분자이지만 유전자 발현 조절 프로그램은 그리 안정적이라고 할 수 없기 때문이다. 

# 그렇다면 질병을 일으키는 요인은 무엇인가?
(39-40) 많은 연구자들이 만성질환을 일으키는 유전자 변이를 찾으려고 노력을 기울여 왔다. 그러나 그 결과는 대부분의 사람들의 예상과달리 만족스럽지 못했다. (중략) 유전자가 만성질환의 표현형에 미치는 영향은 과거에 생각했던 것보다 매우 미미하다는 것이 보고되고 있다. 이는 환경을 배제한 상태에서 유전자 변이가 독립적으로 만성질환과 관련되어 있다는 가설을 갖고 유전자의 영향을 평가하려 한다면성공하기 어렵다는 것을 보여주는 것이다. 

[4장 유전자 억울한 누명을 쓰다]
(74) 과거에 수질이 좋지 못해 음용수로 적절한 물을 찾기 어려웠던 지역에서는 포도주 등 알코올 소비가 높을 수 밖에 없었고 따라서 알코올을 대사해서 독성이 적은 물질로 만드는 대립유전자의 빈도도 높아져서 알코올에 과민하게 반응하는 사람을 찾기가 어렵다. 반면에 한국이나 일본과 같이 수질이 좋고 음용수가 풍부했던 지역에서는 알코올이 생존에 영향을 줄 만큼 중요하지 않았다. 그래서 알코올을 비독성물질로 대사하는 대립유전자의 빈도가 상대적으로 낮아지게 되었으며 그 결과 오늘날 한국이나 일본 등에서는 알코올에 과민한 사람들을흔히 볼 수 있게 된 것이다
(77) 유전자의 변화는 환경의 변화보다 나중에 일어난다고 볼 수 있지만 자연 선택의 힘이 강력할 때는 비교적 짧은 기간 예를 들어 몇 천년 정도의 시간 안에 일부 유전자는 환경의 변화에 조응하여 상당한 변화를 초래할 수 있다. 
(중략) 환경적인 변화에 대한 자연선택의 압력이 상당히 크다면 환경 적응에 유리한 대립유전자가 새롭게 발생되어 그 인구잡단의 상당수에 이르는 데 걸리는 시간은 몇 천 년이면 가능하다. (중략) 인종 간에 유전적 차이가 있다고 이야기할 떄 그 차이는 원래부터 갖고 있었던것이 아니다. 
(80) 유전자 전체를 이용한 관련성 연구의 기본적인 논리는 특정 인구 집단에서 흔한 질환은 그 집단에 비교적 흔한 유전자 변이의 영향을받을 것이라는 것이다. 여러 대규모 연구가 흥분과 기대속에서 이루어졌는데 많은 사람들이 예상했던 것과는 달리 대부분의 흔한 유전자변이도 그 자체가 질병 발생을 일으킬 확률은 적을 뿐 아니라 이러한 변이들 전체를 갖고 질병 발생을 설명할 수 있는 부분 또한 매우 적다는 것이 밝혀졌다. 예를 들어 만성질환과 연관되어 있는 1200개 이상의 유전자 변이를 찾았지만 이러한 변이로 설명할 수 있는 질병 영향은 고작 몇 퍼센트 밖에 되지 않는 것으로 나타났다. 
(82-3) 인간의 유전자는 아무런 이유없이 스스로 변화되어 온 것이 아니며 자연선택의 압력에 의해 환경에 잘 적응된 유전자만이 살아남아오늘날 인간의 유전체를 이루고 있다. (중략) 즉 질병이란, 환경조건이 바뀌었는데 이에 대한 유전자의 적응이 이루어지지 않았을 때 생기는 것이지, 유전자 자체에 질병을 일으키는 특성 혹은 프로그램이 있어서 질병을 일으키는 것이라고 보기는 어렵다. 
인간의 유전자는 오랜 세월에 걸쳐서 인류의 조상이 겪어온 생활환경에 적응하는 과정을 거쳤는데 문제는 과거의 생활환경과 오늘날의 생활환경은 상당히 다르다는 것이다. 
(84) 새로운 환경을 만드는 데 걸리는 시간이 짧아진 현대에는 유전자가 적응을 할 만큼의 시간적 여유가 없기 떄문에 부적응이 생기고 이부적응은 질병으로 나타나게 된다. 최근에는 여러 의학기술의 발전 등으로 자연선택의 압력이 더 이상 큰 효력을 발휘하지 못하고 있어서상대적으로 부적응 상태는 자연선택으로 해소될 수 없다. 또한 화학물질, 대기오염, 식품첨가물들의 물질에 최근에 노출되기 시작했다. 
(중략) 특히 과거와 달리 자연선택의 압력이 크지 않은 현대에는 유전자의 변이에 의해 새로운 환경에 적응하는 데에는 상당히 오랜 시간이필요할 지 모른다. (중략) 만일 후생유전학적 변화를 통해 새로운 환경에 적응을 하게 된다면 유전자 변이에 의한 적응보다 더 빠른시기에적응할 수도 있어서 몇 세대 지나면서 현재의 질병은 줄어드는 양상을 보일지도 모른다. 

나머지 내용은 http://blog.naver.com/julcho/40208134401

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