노년기 건강관리 (7) - 노화 속도를 늦추는 법 2

과학자들은 노화 세포를 제거하거나 노화 세포가 분비하는 물질을 제어하는 방법, 
그리고 세포 리프로그래밍을 통해 노화된 세포를 젊게 되돌리는 기술을 연구하고 있습니다  

노화 세포를 제거하거나 제어하는 방법에는 어떤 것들이 있는가?
- 새놀리틱 (Senolytic) : 노화 세포 자체를 사멸시키는 방법 
- 세월 몰픽: 노화 세포가 분비하는 악영향 물질만 제거하는 방법 

노화 속도를 조절하기 위해 과학자들이 찾은 해답은 무엇인가?
과학자들은 노화 세포를 제거하거나 노화 세포가 분비하는 물질을 제어하는 방법, 
그리고 세포 리프로그래밍을 통해 노화된 세포를 젊게 되돌리는 기술을 연구하고 있습니다  

 

세놀리틱(senolytic)은 senescence(노화)와 lytic(파괴하다)에서 만든 합성어로, 몸에서 노화 세포를 없애는 작용을 돕는 물질들을 의미합니다. 

이 글은 노화 속도를 조절하는 물질을 찾기 위한 현대 과학의 노력을 탐구하고 장수하는 생물들의 특징을 분석하고, 노화 세포제거, 혈액 교환 실험, 운동 유래 인자 연구 등 다양한 접근 방식을 소개합니다. 
특히, 세포 리프로그래밍을 통해 세포 나이를 되돌리는 연구와 후성 유전체의 역할에 대한 내용이 흥미롭습니다. 
노화는 불가피한 현상이지만, 과학적 연구를 통해 건강하게 나이 드는 방법을 찾을 수 있다는 희망을 제시합니다. 
다양한 노화연구의 현재와 미래를 조망하며, 이러한 연구는 건강 수명 연장이라는 인류의 오랜 꿈에 한 걸음 더 다가서게 합니다.

1. 노화 저항의 비밀을 가진 생명체들

인류는 초기부터 불로초를 찾기 위해 노력해왔으며, 최근에는 건강 수명에 대한 관심이 커지면서 동물을 이용한 노화연구가 가속화되고 있습니다.
벌거숭이 두더지는 수명이 질적으로 긴 특별한 생명체로, 그 이유는 생식 주기가 길고 물질 대사 속도가 느리기 때문에 이러한 노화연구에 많이 이용되고 있습니다.
미세아교세포는 뇌에서 청소부 역할을 하지만, 노화로 인하여 매우 취약하여 치매와 같은 질환의 주요 원인이 됩니다.
벌거숭이 두더지의 미세아교세포는 노화저항성을 가질 가능성이 있으며, 연구팀은 이를 통해 새로운 기전과 관련 약물을 찾으려고 합니다 .
다양한 생명체들이 매우 느린 노화 속도를 가지고 있으며, 이는 자연에서 배울 수 있는 중요한 특징으로 인식됩니다.

2. 노화 세포의 특성과 제거 방법 연구

벌거숭이 두더지연구를 통하여 노화 세포가 주변 세포를 역시 노화시키는 메커니즘 및 그것이 장수의 이유로 밝혀졌습니다. 노화 세포는 분열을 멈추고 죽지 않으며, 주변 세포를 노화시킬 수 있는 물질을 분비하는데, 좀비 세포라고도 불립니다.
노화 세포는 암세포가 될 가능성이 있는 세포를 제어하고 조직 구조를 유지하는 등 긍정적인 역할도 수행합니다.
노화 세포의 분비 물질을 제거해 주변 세포를 보호하는 센픽과, 노화 세포자체를 사멸시키는 센놀리틱이라는 방법이 주목받고 있습니다 .
단일 세포 분석법을 통하여 세포를 개별 분석하여 노화 세포를 구분하는 기술이 개발되고 있으며, 정상 세포와 노화 세포를 구분할 수 있는 형광 프로브가 활용되고 있습니다 .

3. 혈액을 통한 노화 전이와 치료 가능성

전옥키 교수팀은 젊은 쥐와 늙은 쥐의 혈액 교환 실험을 통해 노화의 전이를 확인한 연구를 진행하였습니다.
늙은 쥐의 혈액에는 노화를 촉진하는 노화 유발 인자가 포함되어 있으며, 이는 젊은 쥐의 장기의 기능을 저하시키는 결과를 낳았습니다.
노화전이의 원인을 찾는 과정에서 노화 세포가 내뿜는 노화 연관 분비 표현형이 확인 되었습니다.
시놀리틱 약물을 사용하여 노화 세포를 제거한 뒤 혈액을 교환하였을 때, 활성화를 되찾는 결과가 나타났습니다.
혈액은 노화연구의 중요한 자원이며, 이를 통해 근감소증 등의 노화관련 질환에 치료 가능성을 모색하고 있습니다.

4. 개와 인간의 건강한 노화 연구

개들은 인간과 같은 질병에 걸리며 성인병 등 노화관련 질병 연구에 유용한 모델입니다.
라파마이신이라는 약물이 개의 노화를 늦출 수 있다는 연구가 진행 중에 있습니다.
라파마이신은 태평양 이스터섬의 흙 속 미생물에서 발견된 천연 항생물질이며, 면역 거부 반응 억제와 노화지연 효과가 있다고 알려지고 있습니다.
라파마이신은 세포 노화를 촉진하는 mTOR 물질의 활성을 줄여 노화를 늦춘다는 사실이 밝혀졌습니다.
연구팀은 mTOR 시그널링의 활성화를 억제해 난소의 노화속도를 줄이는 방법을 찾고 있으며, 임상 시험을 통해 그 효과를 검증 중에 있습니다.

4.1. 개 노화 연구의 중요성과 참여견 크립토의 이야기
개들은 인간과 같은 질병을 앓기 때문에, 개 노화연구는 인간의 건강 수명연장 방법을 찾기 위한 좋은 모델입니다. 
많은 개들이 가정에서 인간과 함께 생활하며 환경을 공유하여, 노화의 위험 요인이 유사할 수 있습니다. 
개의 노화연구에 참여하는 반려견 크립토와 그의 보호자 조가 소개되고 조는 크립토가 나이드는 모습을 보면서 개의 노화를 다루는 연구에 참여하기로 결심하게 됩니다.

4.2. 라파마이신과 난소 노화 연구의 최신 동향
라파마이신은 7세 이상의 중대형견을 대상으로 노화지연 효과를 검증하는 연구에서 주목받고 있는 약물입니다.
이스터섬의 흙 속 미생물에서 발견된 천연 항생 물질인 라파마이신은 면역 거부 반응을 억제하는 약물로 널리 알려져 있습니다. 라파마이신은 단백질 생산과 세포 노화를 촉진하는 mTOR 물질의 활성을 줄여 노화를 늦출 수 있는 것으로 밝혀졌습니다.
콜럼비아 대학교의 서유신 교수는 세계적인 노화연구자로, 난소의 급격한 노화가 왜 발생하는지를 연구하고 있습니다. 난소는 인간의 장기 중 가장 먼저 노화가 진행되며, 30대 중반부터 급격하게 기능이 저하됩니다. 

4.3. 난소 노화와 임상 연구의 가능성
난소는 난자와 에스트로겐을 생성하는 여성 건강의 중요한 기관입니다. 난소의 난포 수는 출생 시 200만 개에서 완경 시 약 천 개로 줄어들며, 난소의 노화속도는 여성 건강에 매우 중요합니다.
완경은 난소 노화의 결과이며, 난소 노화는 수명과 노화관련 질환에 영향을 미칩니다.
서유신 교수 연구팀은 라파마이신이 난소 노화와 관련이 있다는 사실을 발견했고, 이 물질로 난소 노화를 지연시키는 임상 시험을 진행 중입니다. 임상 시험은 35세에서 45세 여성 50명을 대상으로 작년부터 시작되었습니다. 

4.4. 라파마이신과 항노화 약물 임상 시험
라파마이신은 여러 가지 용도로 사용되며, 저렴하고 다양한 회사에서 제조되어 널리 이용 가능한 약물입니다. 
라파마이신은 아직 확실한 검증이 이루어지지 않았으므로, 임의로 처방받거나 복용하면 안 됩니다.
연구에서 주간 간헐적 저용량 투약을 사용하며, 복용 용량과 타이밍이 중요합니다. 
연구는 여성에게 유익한 효과를 발견하면 남녀 모두에게 도움이 될 수 있도록 확장할 수 있다는 희망을 갖고 체계적이고 방법론적이며 신중하게 진행되어야 합니다. 
닐바질라 박사는 항 노화약물의 대규모 임상 시험을 주도하고 있으며, 약물은 다양한 관련 질병을 예방하고 사망률을 감소시킬 수 있는 가능성을 가지고 있습니다.

4.5. 메트포르민의 항노화 효과 연구
메트포르민은 현재 당뇨병 치료제로만 처방받을 수 있는 약물입니다. 
당뇨병 환자는 당뇨병이 없는 정상인에 비해 대략 20~30% 빨리 사망하지만, 메트포르민을 복용할 경우 정상인보다 약 20% 더 오래 삽니다.
많은 마우스 연구가 진행된 결과, 메트포르민이 항 노화에 굉장히 효과가 있다는 결론을 얻었습니다.
최근에는 인간과 가까운 원숭이의 노화를 늦춘다는 연구 결과가 발표되었습니다.
세포에서 조직, 기관에 이르기까지 분자생물학과 영상의학을 이용해 정밀한 노화시계로 분석한 결과 입니다.

5. 후성 유전 정보와 세포 리프로그래밍의 혁신

메트포르민은 원숭이의 노화속도를 특히 뇌에서 6년이나 늦추며, 미토콘드리아활성화와 포도당 생성을 줄이는 작용을 합니다.
야마나카 인자는 성숙한 세포를 초기 상태로 되돌리는 데 성공했고, 이를 통해 유도 맞능 줄기 세포를 만들었습니다.
세포 리프로그래밍은 노화로 손상된 시신경을 다시 자라나 시력을 절반 이상 회복시키는 효과를 보여주었고, 늙은 세포를 젊게 되돌리는 것에도 성공했습니다.
후성 유전 정보는 가역적인 성질을 가지고 있어 이를 조절하여 노화를 늦출 수도 빠르게 할 수도 있다는 것이 과학적으로 입증 되었습니다.
후성 유전 정보를 조절하는 연구는 생명과학 분야의 중요성을 드러내고 있으며, 노화속도의 조절 가능성을 제시하고 있습니다.

5.1. 최신 항노화 약물 연구 동향
메트포르민을 복용한 원숭이들의 뇌 노화속도가 6년 늦춰졌으며, 노화현상이 현저히 줄어들었다고 확인되었다.
메트포르민은 미토콘드리아를 활성화하고 포도당 생성을 줄여 대사 건강을 돕는 약물로, 현재 임상 시험이 진행 중에 있습니다.
여러 항 노화약물이 노화를 늦출 것으로 기대되며, 다양한 노화 관련 질환을 대상으로 평가가 진행되고 있습니다.
라파마이신은 토르 단백질을 억제해 단백질 합성과 세포 성장을 늦추고, 스퍼미딘은 세포의 자가 포식 기능을 촉진해 불필요한 물질을 제거하는데 도움을 줍니다.
시르트윈활성화, GLP1 작용제, 새놀리틱스 약물 등 다양한 약물들이 DNA 복구와 세포 기능 향상, 염증 유발 물질 줄이기, 포만감 유도 등의 효과를 보여주고 있습니다.

5.2. 일본 및 야마나카 신야 박사의 줄기세포 연구
일본에서는 줄기세포클리닉이 대도시의 번화가에서 쉽게 찾아볼 수 있을 정도로 친숙하게 자리 잡고 있습니다.
줄기세포는 우리 몸에서 다양한 세포로 분화할 수 있는 초기 세포로, 손상된 조직이나 세포를 재생하는 역할을 합니다.
줄기세포연구는 의학과 생명과학에서 매우 중요한 의미를 가지며, 특히 일본에서는 2012년 노벨 생리 의학상을 수상한 야마나카 신야 박사로 인해 더욱 친숙합니다.
야마나카 신야 박사는 네 개의 전사 인자를 사용해 성숙한 세포를 초기 상태로 되돌리는 기술을 개발하여 유도만능 줄기세포를 성공적으로 만들어냈습니다.
야마나카 인자를 활용한 세포 리프로그래밍연구는 노화된 쥐의 시력을 회복시키는 등 노화된 세포를 살리는 기술로 많은 관심을 받고 있습니다.

5.3. 세포 리프로그래밍의 잠재력과 부작용
야마나카 인자를 통해 세포를 줄기세포상태로 완전히 초기화하거나 적절히 조절하여 나이만 젊게 되돌릴 수 있는 기술이 영노화의 핵심입니다.
야마다수 연구팀이 세포 리프로그래밍과정에서 뜻밖의 부작용을 발견했습니다.
OSKM 야마나카 인자중 암을 유발할 수 있는 인자를 제거하여, 부작용 없이 세포의 나이만 젊게 되돌리는데 성공했습니다.
암 인자를 제거한 세포 실험에서 노화된 세포와는 다른, 젊은 세포와 유사한 형태의 세포가 만들어졌습니다.
야마나카 인자가 DNA에 결합하여 주변 후성 유전체변형 인자를 함께 데려가며 세포의 후성 유전 정보를 젊은 상태로 변형시키는 과정을 관찰했습니다.

5.4. 후성유전체를 통한 노화 제어 가능성
세포 리프로그래밍의 핵심은 유전자의 변화 없이도 후성 유전적 정보를 바꾸는 것입니다.
후성 유전 정보는 가역적이어서, 이를 젊게 변형하는 것이 가능합니다.
마우스 모델 실험에서는 후성 정보를 변화시킨 결과로 마우스가 약 1.5배에서 2배 정도 빠르게 노화되는 현상이 관찰된 바 있습니다.
후성 유전체를 조절하여 노화의 속도를 늦추거나 빠르게 할 수 있음이 과학적으로 입증 되었습니다.
미국에서는 후성 유전 정보를 조절하는 약물과 유전자 개발에 많은 바이오벤처들이 참여하고 있으며, 먼 미래에는 노화자체를 타겟으로 한 영노화 기술 테스트가 가능할 것으로 추정 됩니다.

5.5. 노화 연구의 혁신과 미래 전망
전통적인 노화개념은 노화를 퇴영적이며 불가피한 것으로 보았으나, 최근 획기적인 연구를 통해 변화하고 있습니다.
늙은 세포를 조작하여 젊은 세포로 회복시키거나 선택적으로 제거함으로써 노화에 대한 개념이 혁명적으로 변화하고 있습니다.
사람들은 더 이상 노화가 불가피하다고 믿지 않을 수 있으며, 노화의 속도와 방식은 달라질 수 있습니다.

 

[참고자료] KBS 다큐인사이드에서 <노화의 속도>