방사선이 인체에 미치는 영향-유전통계학적 견해

오늘도 글 하나 번역해 보았습니다.
글쓴이는 지난번 글과 같이 일본 이화학연구소 게놈 의과학연구센터 소장인 카마타니 나오유키(鎌谷直之) 선생님입니다.

원문: 인간 게놈의 안정성과 방사선의 장해 (일본어)

지진으로 말미암아 후쿠시마 제일 원전에서 방사선 누출 사고가 일어나 많은 사람이 대피하고 있습니다. 또한, 일본 전체가 방사선, 방사능에 대한 공포에 떨고 있습니다. 이 문제는 방사능이나 방사선이 눈에 보이지 않는다는 것과 그 영향을 헤아릴 수 없다는 점에서 심각성을 더한다고 말할 수 있습니다.

여기서 방사능, 방사선이 인체에 미치는 영향에 대해 정리해 봅시다. 히로시마, 나가사키의 원폭이나 체르노빌 원자력 발전소 사고, 나아가서는 토가이 마을의 임계 사고(1999년 핵연로 가공과정에서 발생한 원자력사고, 사망 2명, 667명이 피폭: 역자주)의 경우 방사선 노출에 대한 급성 장애가 큰 문제였습니다. 심한 화상, 골수 장애로 인한 백혈구 감소, 소화 기관의 세포 파괴로 인한 영양 장애가 문제가 되었습니다. 그러나 이번 사고는 낮은 피폭량을 통한 만성 건강 장애가 가장 큰 문제입니다.

방사선에 의한 만성 장애는 DNA에 대한 영향으로 설명할 수 있습니다. DNA는 유전을 담당하는 중요한 물질이기 때문에 이것에 미치는 영향은 다른 물질, 예를 들면 RNA와 단백질에 영향과는 비교되지 않을 정도로 크다고 할 수 있습니다. DNA는 생물의 각 종(種)의 생존에 필요한 모든 정보를 포함하고 부모로부터 자식에게 전달됩니다. 이 DNA의 총집합을 게놈이라고 합니다. 게놈의 일부는 유전자라고 하며 RNA를 통해 단백질을 합성하는 역할을 합니다. 또한, 이러한 게놈 및 유전자 정보는 체내의 모든 세포에 전해져 그 세포의 기능을 결정합니다. 따라서 게놈과 유전자가 변화하면 부모로부터 아이에게 전해지는 정보가 변경되거나 신체 세포의 기능이 변화하는 것입니다.

게놈 및 유전자 변이를 “돌연변이”라고 말합니다. 방사선이 바로 이 변이를 일으키지 않나 우려하고 있는 것입니다. 게놈과 유전자는 위에서 언급한 바와 같이 매우 중요한 기능을 하고 있기 때문에, 이것이 변화하는 것은 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 부모에서 자식으로 전달되는 정보가 변경되면 유전 질환이나 선천성 이상을 일으키게 됩니다. 신체 세포의 게놈 및 유전자의 변화가 암의 원인이 된다고 알려져 있습니다. 즉 방사선은 게놈과 유전자에 변이를 일으켜 그 결과, 유전 질환이나 선천성 이상, 암을 일으키는 원인이 될 수 있기 때문에 두려워하는 것입니다.

방사선이 변이를 일으킨다는 것을 처음으로 증명한 사람은 미국의 H. J. Muller입니다. Muller는 파리를 인공적으로 방사능에 노출하면 변이가 늘어난다는 것을 증명하고 이 연구로 노벨상을 받았습니다. 이 아이디어가 현재의 방사선들에 대한 두려움의 기초가 되고 있습니다. 연구는 이후 크게 진전되어 Muller의 논문으로부터 3년 후인 1953년에 James D. Watson과 Francis Crick은 ​​유전자가 DNA라는 물질에 의하여 보전된 정보임을 밝혔습니다. 그리고 Muller의 예상대로 DNA가 변하면 인간의 유전 질환과 선천성 이상이 발생한다는 것을 알아내었습니다.

그러나 최근 연구는 게놈 및 유전자는 Muller의 아이디어와 같이 정밀하고 안정적​​인 존재가 아니라는 것도 밝혀내었습니다. 인간 게놈의 정보 변화가 일상적이며 유전 질환이나 선천성 이상은 그 일부에 지나지 않는 것도 밝혀졌습니다. 인간의 30억 DNA 배열 중 적어도 30개는 한 번의 세대교체 과정에서 변이가 일어난다고 알려져 있습니다. 특히 최근 1,000명의 30억 염기 배열을 모두 해독하는 1000 genome project의 결과는 이를 뒷받침하고 있습니다. 하나의 염기가 변하면 생물의 다양성에 의해 100가지 이상의 변화가 일어난다고 추측되고 있습니다.

또한, 신체 세포의 게놈 변이 정보도 점차 밝혀지고 있습니다. 국제 암 게놈 컨소시엄에서는 암의 게놈 정보가 원래 본인의 게놈 정보를 얼마나 변이시키고 있는지를 조사했습니다. 그 결과, 암 게놈 정보는 수천 ~ 수만 개 변화하고 있다는 결과가 나와 있습니다. 반대로 말하면, 신체 세포의 게놈이 좀 변화했다고 해서, 간단히 암에 걸리는 것은 아니라는 것을 알게 되었습니다.

세대를 통한 게놈 변이도, 신체 세포의 게놈 변이도 일반적으로 일어나고 있다고 하면 방사선의 DNA에 대한 영향에 문제가 되는 것은 그 양입니다. 즉, 조금이라도 게놈과 유전자에 변화가 생기면 돌이킬 수 없는 대단한 일이 아니라 게놈 변이는 자연적으로 발생하기 때문에 방사선의 증가량이 문제시되는 것입니다.

사람을 방사선에 노출해 그 결과를 확인하는 것은 불가능하지만, 히로시마와 나가사키의 피폭자에게서 방사선의 영향을 알아볼 수 있습니다. 실제로, 나가사키와 히로시마 방사선 영향 연구소는 전체 피폭자의 조사를 65년간 실시하고 있습니다. 그 결과는 놀랍습니다. 그만큼 강한 방사선을 받았음에도, 피폭자의 다음 세대 유전자 변이가 증가했다는 결과를 얻을 수 없었습니다. 연구진은 단백질 수준, 염색체 수준, 유전자 수준, 게놈 수준에서 방사선의 영향을 열심히 조사하고 있습니다만, 그 변화는 피폭되지 않은 사람의 자손들에게 보이는 변화와 다르지 않다는 것입니다.

그러나 암의 빈도는 증가합니다. 가장 증가하는 것은 백혈병과 갑상선암입니다. 예를 들면 백혈병은 피폭되지 않은 사람에 비해 1.5배 증가합니다. 즉, 백혈병에 걸린 사람 3명 있다 하면 1명은 피폭에 의한 것이고 나머지 2명은 방사능에 노출되지 않은 사람과 같은 확률로 백혈병이 된 것입니다. 예전에는 백혈병이 죽음의 질병이었지만, 현재는 화학 요법이나 골수 이식으로 약 50%가 치료됩니다. 또한, 갑상선암의 대부분은 사망에 이를 가능성은 작습니다.

DNA의 변화는 대략 피폭량에 비례한다고 생각되기 때문에 (정도 이하의 피폭은 DNA에 영향을 주지 않는다는 설도 있음) 이를 바탕으로 미량의 방사선 피폭에 의한 영향을 계산할 수 있습니다. 아시는 바와 같이 흡연도 암의 원인이 되는 것으로 알려졌기 때문에 피폭에 의한 발암과 흡연의 발암에 대한 위험을 대략 비교할 수 있습니다. 히로시마와 나가사키의 생존 피폭자는 거리에 따라 다르지만 1 시버트 정도의 피폭을 받은 사람들입니다. 이와 비교하면 이번 대지진으로 일반인의 피폭​​은 그 단위가 다릅니다. 대략적인 비교는 다음과 같습니다.

방사선에 의한 발암 위험과 흡연의 위험 수준 비교

• 후쿠시마 원전에서 200km 떨어진 도쿄에 사는 사람, 높아도 1 마이크로 시버트/일 = 하루만 담배를 0.1개비 흡연했을 시의 위험 수준.
• 후쿠시마 원전에서 20km 떨어진 곳에서 최대 100 마이크로 시버트/일 피폭당한 사람 = 이틀 동안만 담배를 5개비 피웠을 때의 위험 수준
• 가슴 엑스레이 한 번 찍은 사람 = 하루만 담배를 5개비 피웠을 때의 위험 수준
• 위 엑스레이 검사를 받은 사람 = 10일간 담배를 5개비씩 피웠을 때의 위험 수준
• 흉부 CT를 받은 사람 = 140일간 담배를 5개비씩 피웠을 때의 위험 수준
• 도쿄에서 뉴욕을 비행기로 왕복하는 사람 = 나흘 동안 담배를 5개비씩 피웠을 때의 위험 수준.

이상과 같이 방사선에 의한 건강 장해의 가능성은 0이 아닙니다. 담배 피우는 사람의 위험 수준이 0이 아닌 것과 같습니다. 그러나 그 위험도의 크기는 개인에게는 보잘것없을 수도 있습니다. 다만, 집단 전체로 보면 주의가 필요한 위험입니다. 즉, 집단 전체로 볼 때 방사선은 적을수록 좋다는 것만은 확실합니다.

원문에 제가 약간의 첨삭을 하였습니다. 이거 보통 일이 아니네요. 번역 잘하시는 분들 존경스럽습니다.
결론은 현재 수준의 방사선량보다 담배가 몸에 더 나쁘다는 거네요…
금연합시다!!