암은 유전자 돌연변이에서 시작된다는 기존 이론은 여전히 강력합니다. 하지만 21세기 들어, 암의 본질을 ‘대사질환’으로 새롭게 해석하려는 움직임이 전 세계 의학계에서 확대되고 있습니다. 이 글에서는 독일 생화학자 오토 바르부르크(Warburg)의 고전 이론부터, 최근 미국·유럽의 암 대사 관련 연구들까지 종합해 ‘암은 대사적 재앙이다’라는 관점의 과학적 근거를 정리해 봅니다.
오토 바르부르크 박사의 발견: 암은 호흡이 다른 세포다
암세포는 왜 산소가 풍부한 환경에서도 굳이 효율이 낮은 방식으로 에너지를 만들까요? 독일 생화학자 오토 바르부르크 박사(Otto Warburg)는 1920년대 이미 이 질문에 주목했습니다. 그는 다양한 조직에서 추출한 정상세포와 암세포의 에너지 대사를 비교했고, 정상세포는 산소가 있을 때 효율적인 산화적 인산화를 통해 ATP를 만들지만, 암세포는 대부분 발효(해당과정)를 통해 에너지를 만든다는 점을 밝혔습니다.
이 현상은 오늘날 ‘Warburg effect’로 불리며, 암세포의 핵심적인 대사 특징으로 알려져 있습니다. 바르부르크는 암세포의 미토콘드리아 기능이 손상됐기 때문에, 세포가 마치 원시 생명체처럼 ‘발효’라는 원초적 방식에 의존하게 된 것이라 보았습니다.
“암세포는 호흡이 망가진 세포다.” — Otto Warburg
이러한 관점은 현대 암 연구에 엄청난 파장을 일으켰습니다. 특히 암세포가 유난히 포도당을 많이 소비하는 이유, PET-CT에서 암이 유독 밝게 보이는 이유 등을 설명할 수 있기 때문입니다.
2020년 미국 존스홉킨스 대학에서 진행된 연구에 따르면, “암세포는 산소가 있어도 해당과정을 주로 이용하며, 이로 인해 젖산 축적, 산성화, 성장촉진이라는 이차적 효과까지 유발한다”라고 밝혔습니다.
암의 유전설을 넘어: 대사 중심의 암 이론이 재조명되는 이유
20세기 후반 암 연구는 대부분 유전자 돌연변이와 종양억제 유전자에 집중됐습니다. BRCA1, p53, RAS 같은 유전자가 대표적입니다. 물론 유전자는 무시할 수 없는 요소이지만, 근본적인 의문은 여전히 남아 있습니다. 왜 어떤 세포는 돌연변이를 일으켜도 암이 되지 않으며, 반대로 돌연변이 없이도 암이 생기는 경우가 있는가?
이 질문에 주목한 학자가 바로 MIT 생물학자 토머스 세이프리드 박사(Thomas Seyfried)입니다. 그는 2011년 발표한 책 Cancer as a Metabolic Disease에서 이렇게 주장합니다.
“암은 유전병이 아니라, 미토콘드리아 기능 이상에서 시작되는 대사질환이다.”
그는 쥐 모델을 이용한 핵심 실험에서 암세포의 핵을 정상세포에 이식했을 때 암이 되지 않았고, 반대로 정상세포의 핵을 암세포에 이식했을 때 암이 유지되었다는 점에 주목했습니다. 이 결과는 핵의 유전정보가 아니라 세포질, 특히 미토콘드리아가 암의 중심이라는 근거로 작용했습니다.
2022년 Nature Reviews Cancer 리뷰에서는
“고형암의 80% 이상에서 산화적 인산화 저하와 해당과정 과활성화가 동시에 관찰된다. 이는 암세포가 성장뿐 아니라 스트레스 반응, 면역 회피, 약물 내성까지 대사로 조절하고 있음을 시사한다.”
또한, 영국 캠브리지 대학의 종양생물학자 리사 하드먼 교수는 인터뷰에서 “동일한 유전자 이상을 가진 사람 중 일부만이 실제로 암에 걸리는 이유는, 대사와 환경의 영향을 간과해서는 안 된다는 의미”라고 덧붙였습니다.
새로운 치료 전략: 암의 ‘연료’를 차단하는 대사요법
암세포는 에너지를 많이 쓰는 존재입니다. 그리고 그 에너지의 대부분은 포도당(Glucose)과 글루타민(Glutamine)에서 나옵니다. 이 연료 공급을 차단하면 암의 성장을 늦출 수 있다는 발상은 케톤식이요법(Ketogenic Diet)을 중심으로 현실화되고 있습니다.
케톤식은 탄수화물을 극단적으로 줄이고 지방을 주 에너지원으로 사용하게 하는 식단입니다. 정상세포는 포도당이 없으면 지방산이나 케톤체로 대사 할 수 있지만, 암세포는 구조적으로 케톤체를 효율적으로 쓰지 못하기 때문에 굶주리게 됩니다.
2018년 독일 프라이부르크 대학병원에서는 4기 암 환자 53명을 대상으로 케톤식이와 항암치료를 병행한 결과를 발표했는데,
“CRP(염증지표), 혈당, 인슐린 수치가 의미 있게 감소했고, 34% 환자에서 종양 크기 축소가 관찰됐다.”
또한 미국의 유명 통합암치료센터인 클리블랜드 클리닉에서는 고지방/저탄수화물 식이 외에도 다음과 같은 대사요법을 병행합니다.
- 고압산소치료(HBOT)
- 미토콘드리아 영양제 (ALA, 코엔자임 Q10, L-카르니틴)
- 간헐적 단식(IF)
암의 대사적 약점은 아직 항암제보다 빠르고 강력하진 않지만, 부작용이 적고, 재발 위험을 낮추며, 면역 회복에 도움이 되는 장점이 있어 기능의학적 접근에서 점점 널리 적용되고 있습니다.
결론: 요약 및 Call to Action
“암은 유전자 이상이 아니라 세포의 에너지 시스템이 망가진 결과다.” 이 말은 이제 더 이상 비주류의 주장이 아닙니다. 워버그 박사의 발견부터 시작해, 세이프리드 교수의 연구와 Nature, Science 등의 논문이 이를 뒷받침하고 있으며, 전 세계 유수의 클리닉과 환자 사례도 같은 방향을 가리키고 있습니다.
식이요법, 미토콘드리아 지원, 혈당 안정화, 산소대사 개선… 이 모든 것이 ‘암을 유전자 문제가 아닌 대사적 문제로 접근하는 치료 전략’의 일부입니다.
암 진단을 받았거나 암 가족력이 있다면, 단순히 종양만 바라볼 것이 아니라, ‘세포가 살아가는 방식’을 바꾸는 전략이 병행돼야 합니다. 그 시작은 바로 음식과 에너지, 그리고 회복의 시스템을 다시 설계하는 것입니다.