"인류의 꿈 '무병장수' 가능해질까?"..KAIST 장수 유도 '유전자' 발굴

종양 억제 유전자 PTEN의 변이로 장수에 따르는 부작용 해결

[123rf]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 인류가 궁극적으로 꿈꾸는 ‘무병장수’를 실현케 할 단초가 마련됐다.

한국과학기술원(KAIST)은 생명과학과 노화분자유전학 실험실 이승재 교수 연구팀이 가늘고 길게 사는 돌연변이체에 종양 억제 유전자 'PTEN'의 특정 돌연변이를 도입해 건강한 장수를 유도할 수 있다는 연구결과를 확인했다고 6일 밝혔다.

초고령화 사회에 도입한 우리나라의 가장 시급한 문제 중 하나는 단순히 수명을 늘리는 것이 아닌 건강하게 장수하는 방법을 개발하는 것이다. 노화가 건강에 부정적인 영향을 미치기 시작하기 전 시기를 ‘건강 수명’이라고 하며, 최근 노화 연구의 주요 목표 중 하나는 ‘건강 수명을 늘리는 것’이다.

인슐린 및 인슐린 유사 성장인자는 진화적으로 잘 보존이 된 수명 조절 호르몬인데, 이의 적절한 감소는 수명을 늘리지만 건강 수명(운동성, 성장, 생식능력, 발달 등)은 오히려 악화시킨다.

연구팀은 노화 연구에서 많이 사용되고 수명이 3주 정도로 짧은 예쁜꼬마선충을 이용해 인슐린과 인슐린 유사 성장인자가 감소된 상황에서 종양 억제 유전자인 PTEN의 유전자 서열 하나만 바꾸면 장수와 건강을 모두 얻을 수 있음을 발견했다.

연구진이 발굴한 변이는 탈인산화 효소인 PTEN 단백질의 기능 중 지질 탈인산화 효소 활성은 감소시키지만 단백질 탈인산화 효소 활성은 일부를 유지하는 방식으로 장수는 감소시키지 않으면서 건강은 유지하도록 생명체의 기능을 재조정했다.

그 결과, 장수 조절 유도인자인 FOXO의 활성은 유지하지만 과자극 시 건강에 해로운 전사인자인 NRF2의 활성을 적절히 억제해 긴 수명과 노화된 개체에서의 건강을 모두 획득했다.

연구팀은 이번 연구를 통해 장수 유도 신호 전달 경로에서 효소 하나의 활성을 세심하게 조정해 장수 유지뿐 아니라 건강 수명을 늘릴 수 있다는 매우 획기적인 가능성을 제시했다.

건강한 장수를 유도하는 돌연변이 유전자 연구 관련 모식도. [KAIST 제공]

특히 인간을 비롯한 포유류에도 보존이 잘돼 있는 종양 억제 유전자 PTEN이 건강한 장수 유도에 중요하다는 것을 보여줬기에 PTEN 활성의 적절한 조절을 통해 인간의 건강 장수를 유도해 초고령화 사회의 문제 해소 가능성을 제시한 것에 의의가 있다.

KAIST 생명과학과 박혜은 학생, 함석진 박사, 김은아 박사와 포스텍 황우선 박사가 공동 제1저자로 참여한 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 9월 24일자에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com