50대 피부를 20대로... 회춘 가능할까

[신철의 리버스에이징 #2] 회춘, 더 이상 꿈이 아니다

[사진=게티이미지뱅크]

지난 칼럼에서 설명한 것처럼, 인간배아 초기 과정에서 활성화 되어 특정 위치에서만 기능하는 것이 아닌, 성장시기 동안의 분화를 통해 장기 또는 조직에 기능하도록 지정되는 배아줄기세포는 초기에 활성화 되어 있지만, 성인 시기에는 비활성화 되게 된다. 이는 후성유전체가 환경이나 DNA 메틸화, 히스톤화 등 여러가지 원인에 의해 손상이 발생하기 때문이다.

상대적으로 노화세포가 증가함에 따라 성체 줄기세포의 활성화 기능이 더욱 감소된다. 이론상으로는 노화세포를 젊게 되돌려 노화세포의 증가를 줄어들게 만든다면, 다시 젊어지는 것이 가능하다.

2006년, 교토대학의 야마나카 신야 교수는 그의 동료와 함께 인간의 신체 내에서 유전자를 조절할 수 있는 4가지 단백질을 찾아내게 된다. 이 4개의 단백질을 사용하여 이미 분화를 완료하여 성체가 된 세포를 과거의 분화 전 '줄기세포' 상태로 돌릴 수 있다는 것을 확인하였다. 이 4가지 단백질은 그의 이름을 본 따 '야마나카 인자'라고 명명 하였고, 야마나카 인자들을 통해 다시 돌려 낸 줄기세포는 '유도만능 줄기세포'라고 명명하였다. 신야 교수는 2012년 노벨 생리학상을 수상하였다.

2022년 영국 케임브리지 대학 볼프 라이크 교수의 연구팀의 길 박사는 인간 피부를 대상으로 야마나카 인자들의 효과를 확인하였다. 유도만능 줄기세포를 만들어내기 위해 야마나카 인자를 주입하고 얼마 지나지 않아, 훨씬 빠르게 변화를 확인하였다. 실제로 연구 참여자의 피부는 50대에서 20대의 수준으로 어려졌으며, 젊어진 피부세포의 기능 또한 문제없이 정상적으로 기능하는 것을 확인하였다.

얼마 지나지 않아 2023년 하버드 대학에서는 이 야마나카 인자를 쥐 실험에 사용하여 회춘 가능성을 확인 한 바 있다. 첫 시작은 DNA를 수리하는 단백질의 기능저하가 노화의 원인이 아닐까 라는 의문에서 시작되었다. 위 의문이 맞다고 가정한다면, 수리 기능 단백질의 기능이 정상화 된다면 다시 젊어지는 것이 가능할 것이라는 가설에 도달하게 된다.

-실험실 늙은 쥐, 다시 검은 털 자라고 조직 젊어져

이렇듯 노화의 가역성을 증명하기 위해 하버드 대학의 데이비드 싱클레어 교수와 양재현 박사 연구팀은 비슷한 유전정보를 가진 생후 5개월 된 쌍둥이 쥐의 후성유전체정보에 손상을 일으켜 노화를 유도하였다. 사람에게 흰머리가 나 듯 흰 털이 듬성듬성 생겨나는 등 급격한 노화의 현상이 발생하였으며, 곧 쥐 나이 기준 16개월 중년의 나이까지 노화가 진행되었다. 유전자 돌연변이 현상이 아닌, 정상적인 유전자에 후천적인 손상을 주면 노화의 진행 속도가 증가한다는 것을 확인 한 것이다.

그리고 이렇게 노화의 현상을 겪었던 쌍둥이 쥐 중 한 마리에게 야마나카 인자 4가지 중, 암을 유발할 수 있는 가능성을 가진 1개 인자를 제외 한 나머지 3개를 쌍둥이 쥐 중 한마리에게 주입하여 손상 된 후성유전체를 다시 수리 가능한 지 여부를 확인하였다. 놀랍게도 강제로 노화가 유도 되었던 쥐는 다시 검은 털이 자라나기 시작했으며 근육조직, 신장조직이 젊어졌으며 본래 나이의 57% 수준까지 되돌리는데 성공하였다. 과거 2020년에는 이 야마나카 인자를 발현시켜 시력회복을 확인 한 바 있다. 앞선 결과를 통해 후성유전체가 노화시계의 중요한, 조절 가능한 요인이며, 유도만능 줄기세포의 유도를 통해 노화의 과정에서 손상 된 후성유전체를 수리하여 회춘의 가능성이 있다는 것을 입증하였다.

우리는 질병 치료의 기술에 대해 약물 등의 내과적 치료, 수술을 통한 외과적 치료, 그리고 줄기세포를 이용한 세포 재프로그래밍/삽입/ 유전자 가위 등을 통한 유전자 치료 등으로 비교적 간단하게 설명할 수 있다. 치료의 한계가 있는 내과적, 외과적 치료에 비해 유전자 치료는 조금 더 면밀하게 질환을 치료할 수 있는 기술이다 보니 기술 자체의 발전 가능성이 무한할 수 있는 블루오션 같은 기술이다. 다만, 유전자를 바꾸고, 수리하는 방법은 전문적인 지식이 없는 사람들이 느끼기엔 조금 낯설고 의심스러울 것이다. 사람들이 좀 더 쉽게 접근 가능한 치료법은 무엇이 있을까 생각해 볼 필요가 있다.

예전부터 우리는 식습관, 다이어트 등 실생활에 적용 가능한 방법을 생각해왔다. 실제로 그것이 효과가 있다는 것은 많은 연구에서도 밝혀진 바 있다. 다만 그 원리 자체는 많은 사람들이 잘 알지 못 하는 경우가 태반이다. 예를 들어, 우리는 운동이 건강을 향상 시킨다 정도로 광범위하게 알고는 있으나, 어떤 부분에서 효과가 특히나 좋은 지에 대해서는 알지 못한다.

운동에서 가장 중요한 부분은 산소이다. 우리 몸은 산소에 따라 많은 것이 변화되기도 하며, 악화되기도 한다. 2019년 노벨의학상을 받은 옥스퍼드 대학의 피터 랫클리프 교수는 암과 산소의 관계에 대해 연구결과를 발표한 바 있다. 간단하게 말하자면, 체내 산소가 부족하면 암세포의 증식이 일어나고, 항암치료의 저항성이 높아지며 항암치료 효과에 대한 저항이 생기게 되지만, 반대로 제대로 된, 충분한 산소 공급이 이뤄진다면 항산화력이 증가하여 항암치료가 훨씬 수월해 진다는 것이다.

그렇다면, 앞서 언급 한 줄기세포 기능의 회복 및 발현, 그리고 산소 공급의 조건이 모두 갖춰진다면, 우리는 정신적, 육체적 기능 모두 회복, 향상 되며 회춘할 수 있을 것이다.

에디터 코메디닷컴 (kormedimd@kormedi.com)