리튬, 방사선 치료로 인한 뇌의 손상을 보호
리튬이 휴대전화의 배터리를 만드는 데만 이용되는 것은 아니다. 알고 보면 이미 오래전부터 “양극성 기분 장애”라는 질병을 치료하는 약품으로도 널리 사용되고 있는 물질이기 때문이다. 그런데 이게 최근의 연구결과 방사선이 건강한 세포는 건드리지 않으면서 암세포만 골라서 표적 치료하는데 도움을 가능성이 있는 것으로 밝혀졌다.

밴더빌트-잉그램 암센터의 연구진은 어떻게 리튬이 방사선 치료로 인해 뇌가 손상되는 것을 보호할 수 있는지 그 메커니즘을 찾아냈다고 한다. 이들은 리튬이 건강한 세포의 DNA 수리는 촉진하지만 뇌종양 세포의 DNA 수리는 도와주지 않는 것을 밝혀냈기 때문에 리튬 치료가 두개방사선치료 중에 건강한 뇌조직이 손상되는 것을 막아줄 수 있는 한 가지 방법이 될 수 것을 입증한 것이 된다.

이전의 연구에서 리튬치료가 “해마상융기의 뉴런”이 방사선으로 인해 죽는 것을 막아주고 방사선에 조사된 실험동물의 인식력을 개선시켜 주는 것이 밝혀졌다. 그러나 이들 연구진들은 여전히 어떻게 리튬이 방사선 유도 손상을 막아주는지는 확실하게 알 수가 없었다고 한다.

리튬, 특정 유형의 손상된 DNA를 수리하다
이들 연구진은 DNA 손상 중 가장 심각한 유형 중 하나가 “염색체 이중쇄 절단”(DSB)으로 이중 나선의 두 가닥이 절단되어 버리는 점을 강조하고 있다. 또 DSB가 단 1개라도 수리가 되지 않으면 세포에게 치명적일 수도 있는 점을 밝히고 있다.
이런 이유로 이들은 다른 과학자들과 합동으로 방사선에 노출된 실험동물의 “해마상융기의 뉴런”이 리튬 치료로 DNA가 수리되는 것을 조사해보았다. 그 결과 리튬이 DSB가 생기는 것을 방지하는 것은 아니지만 특정한 유형의 DNA 수리를 촉진시키는 것을 발견했다. 그런 유형의 DNA 수리를 “DNA 이중쇄 절단 치료경로(NHEJ) 수리”라고 하는데 이게 정상적인 뉴런이 사용하는 주요한 수리 메커니즘이다.

어쨌든 이번 연구로 방사선 유도 DSB가 NHEJ 경로를 통해 리튬으로 치료한 세포를 아주 효과적으로 치료해주는 생화학적, 유전적인 증거를 찾아낸 것이다. 그러나 암세포는 대체로 다른 유형의 DNA 수리 메커니즘을 활용하기 때문인지 뇌종양 세포에는 어떤 영향도 미치지 않는 것도 발견한 것이다.
즉 두개방사선 치료를 받은 실험동물의 경우 리튬이 “NHEJ 매개 DNA 수리”를 촉진시켜 건강한 해마상융기의 뉴런은 보호해주지만 뇌종양 세포는 전혀 보호해주지 않는 것으로 밝혀진 것이다. 이런 연구결과를 참작하면 리튬치료가 건강한 뇌조직을 보호하면서 뇌종양 세포를 죽일 수 있을 정도로 방사선 조사용량을 높일 수 있는 길을 터줄 가능성이 있는 것이다.

이들 연구진은 저등급 신경아교종이나 소세포 폐암이 뇌로 전이된 환자들을 리튬으로 치료하는 것이 가능하고 안전한지를 추가로 연구해볼 계획이라고 한다. 지금 현재로는 정상적인 세포까지 손상되기 때문에 방사선 조사량을 제한하고 있고 그로인해 뇌종양을 완전히 죽일 수가 없었는데, 이런 딜레마가 리튬치료로 해결될 가능성이 생기게 된 것이다.

리튬을 이용하든 다른 물질을 이용하든 하루라도 빨리 뇌종양을 효과적으로 치료할 수 있는 획기적인 방법이 개발되기를 기대해본다.

출처:
E. S. Yang et al., "Lithium-mediated protection of hippocampal cells involves enhancement of DNA-PK?dependent repair in mice" J. Clin. Invest. 119(5): 1124-1135

리튬(Lithium)
주기율표 제1족에 속하는 알칼리금속원소

1817년 스웨덴의 J.A.아르프베드손에 의해 페탈라이트[葉長石]에서 발견되었다. 같은 알칼리금속인 나트륨이나 칼륨이 동식물계에 널리 존재하는데, 이 원소는 광물에서 발견되었기 때문에, 돌을 의미하는 그리스어 'lithos'를 따서 리튬이라 명명하였다. 금속으로 처음 추출한 것은 H.데이비이며, 전기분해로 소량을 얻었다. 대량으로는 1855년 R.W.분젠이 염화리튬의 융해염을 전기분해함으로써 얻었다. -네이버 백과사전 발췌