늙고 어린 쥐. DALL·E 3에서 생성된 이미지

최근 몇 년 동안 노화를 멈추거나 심지어 되돌릴 수 있다는 전망은 공상 과학 소설이라기보다는 상대적으로 가까운 미래에 나타날 수 있는 과학적 이정표처럼 보이기 시작했다.

예를 들어 우리는 피부 세포의 나이가 30년 정도 거꾸로 바뀌는 것을 보았다. 심장 세포를 10년 더 젊게 보이게 하는 유전자가 밝혀졌다. AI는 잠재적인 노화 방지 효과가 있는 분자를 발견했다. 나이든 쥐에게 젊은 혈장을 투여하면 여러 조직에서 노화가 54% 감소했다. 이는 주목할만한 발전 중 일부일 뿐이며, 그 외 많은 발전이 정기적으로 보고된다.

이제 과학자들은 가장 유망한 발전 중 하나가 무엇인지 밝혀냈다. DNA의 메틸화 변화에 기초한 후생적 노화 시계를 개척한 세계적으로 유명한 유전학자인 스티브 호바스(Steve Horvath) 박사가 이끄는 팀이 동료 심사 저널인 GeroScience에 그들의 연구 결과를 발표했다.

이 새로운 연구에서 호바스 교수는 캘리포니아 Yuvan Research의 최고 과학 책임자인 해럴드 캐처(Harold Katcher) 박사와 함께 작업했다. 그들과 그들의 팀은 늙은 쥐와 어린 돼지를 대상으로 한 종간 실험을 포함하여 유기체의 생물학적 연령을 역전시키는 새로운 접근 방식을 개발했다. 이 치료법은 유전 정보와 단백질을 다른 세포에 전달하는 세포에서 방출되는 작은 "거품"인 엑소좀을 사용했다. 이 경우, 엑소좀은 어린 돼지의 혈장에서 나온 것이다. 연구팀은 이를 충분한 양으로 추출한 후 이 입자를 늙은 쥐에 주입했다. 결과는 놀랍지 않은 것으로 판명되었다.

엑소좀 이미지 출처: Meletios Verras/Dreamstime

간단히 말해서, 엑소좀은 젊은 세포의 메시징 시스템 역할을 하여 오래된 세포에 새로운 지침을 제공할 수 있다. 연구진은 엑소좀을 포함한 복잡한 구조의 나노입자를 확보해 이 새로운 치료제에 'E5'라는 이름을 붙였다. 며칠 만에 E5를 투여한 나이든 쥐는 광범위한 후생유전적 바이오마커 전반에 걸쳐 극적인 개선을 보였다.

후생유전적 연령은 생물학적 연령을 측정한 것으로, 생활연령(사람이나 동물이 실제로 살아 있었던 시간)과 다를 수 있으며 생활 방식이나 환경적 요인에 의해 영향을 받을 수 있는 DNA의 화학적 변형을 살펴봄으로써 결정된다. 예를 들어, 건강하지 않은 사람의 후생적 연령은 실제 나이가 40세임에도 불구하고 45세일 수 있다. 이와 대조적으로, 건강한 사람의 후생적 연령은 실제 나이가 45세임에도 불구하고 40세일 수 있다. 소위 후생적 노화 "시계" 호바스가 개발한 것은 매우 정확하고 유용한 측정이다.

이 연구에서 쥐들은 각각 8일 동안 격일로 E5를 4번 주사했고, 95일 후에 두 번째 주사를 맞았다. 과학자들은 쥐의 13개 조직에서 총 613개 샘플을 분석했다. 그들은 또한 이 기간 동안 쥐의 인지 기능을 4번 평가했다.

후성유전적 연령 측정에 따르면 간(+77.6%), 혈액(+68.2%), 심장(+56.5%) 및 시상하부(+29.6%)가 크게 개선되었으며, 평균 조직 회춘은 +67.4%로 나타났다. 80세 인간이 26세로 되돌아갔다. E5를 투여한 늙은 쥐의 학습 및 기억도 마찬가지로 극적인 증가를 보였다.

80세의 인간이 26세로 되돌아가는 것과 같다.

대규모 표본 크기 외에도 이 연구에서는 호바스가 설명하는 것처럼 다양한 과학적 배경을 가진 실험실의 여러 실험을 사용했다. "처음에는 E5의 심오한 후생유전적 회춘 효과를 거의 믿을 수 없었다."고 그는 말했다. "그러나 우리의 발견은 다른 실험실의 병행 설치류 연구에 의해 강력하게 뒷받침된다."

스탠포드 대학 유전학과장인 마이클 스나이더(Michael Snyder) 교수는 이번 연구에는 참여하지 않았지만 유반 연구(Yuvan Research)의 과학 자문위원회 위원으로 활동하고 있으며 "결과는 놀랍고 엄청난 잠재력을 가지고 있다"라고 말했다. "인간뿐만 아니라 애완동물을 포함한 동물에게도 마찬가지이다."

이러한 결과는 실제로 매우 유망하지만 표준적인 경고가 함께 제공된다. 이 연구에는 인간이 아닌 쥐가 참여했으며, 한 종에서 효과가 있는 것이 항상 다른 종으로 직접 해석되는 것은 아니다. 이러한 초기 발견에서 인체 적용까지의 경로는 길고 불확실하다. 임상 시험을 통해 안전성과 효능에 대한 엄격한 테스트가 필요하다. 전임상 연구부터 마케팅까지 전체 과정은 12~18년이 걸릴 수 있으며, 신약의 약 절반만이 임상 3상과 4상은 물론이고 1상에서 2상까지 진행된다.

그럼에도 불구하고, 이번 연구는 노화 방지 분야에서 상당한 발전을 보여준다. 향후 연구가 인간에게 이러한 효과를 확인한다면, 우리는 노화의 증상을 치료할 뿐만 아니라 노화 과정의 요소 자체를 되돌릴 수 있는 새로운 의료 시대를 바라볼 수 있다.