노화세포의 時間은 거꾸로 간다.. '不老不死의 꿈' 현실이 된다

노화세포의 시간은 거꾸로 간다.. '不老不死의 꿈' 현실이 된다

유용하 입력 2021. 01. 01. 05:07

 

 

한계 도전하는 '호모 헌드레드' 시대

 

[서울신문]‘예쁜꼬마선충’에서 수명 연장 비밀 발견
세포경로 변형시키자 수명 5배까지 늘어

상처입은 늙은 쥐에게 젊은 쥐의 피 수혈
회복 빨라지고 노화 상태 개선 현상 확인

노화는 시간이 지나면서 나타나는 생물체의 기능적 저하와 형태적 변화이다. 과학기술의 발달로 조만간 노화도 통제 가능해질 것이라는 전망이 나오고 있다.아이스톡 제공

“60세에 저세상에서 날 데리러 오거든/아직은 젊어서 못 간다고 전해라~100세에 저세상에서 날 데리러 오거든/좋은 날 좋은 시에 간다고 전해라.”

트로트 가수 이애란씨가 부른 ‘백세인생’의 가사처럼 과학기술 발달과 생활환경 개선 등의 이유로 기대수명이 늘어나면서 이제는 60세를 노인으로 분류하기는 애매하다고 할 정도가 됐다. 불과 30~40년 전만 해도 60갑자가 한 번 돌아 태어났을 때 간지를 맞는 60세를 ‘환갑’이라고 부르며 가족 친지는 물론 이웃까지 불러 큰 잔치를 벌였다. 태어나서 60년을 산다는 것이 쉽지 않은 일이기 때문에 환갑은 많은 사람의 축복을 받을 일이었다.

●‘호모 헌드레드’ 넘어 ‘호모 데우스’ 시대로

12월 초 통계청에서 발표한 ‘2019년 생명표’에 따르면 2019년에 태어난 남자아이의 기대수명은 80.3년, 여자아이는 86.3년이다. 1970년에 태어난 남녀 기대수명은 각각 58.7세, 65.8세로 반세기 만에 남녀 모두 80세를 넘어섰다. 지금 같은 추세와 과학기술의 발달을 고려한다면 백세시대가 되는 것은 시간문제일 뿐이다. 이 때문에 120세 시대, 150세 시대를 이야기하는 사람들이 나오는가 하면 몇 년 전 구글은 인공지능(AI)과 헬스케어 기술을 결합시켜 500세 시대를 현실화시키겠다고 공언하기도 했다. ‘호모 헌드레드’를 넘어 ‘호모 데우스’(신과 같은 초인간)를 꿈꾸는 시대가 됐다.

지난 11월 카이스트 바이오및뇌공학과, 아모레퍼시픽 바이오사이언스랩 공동연구팀은 시스템 생물학 기법을 이용해 노화된 사람의 피부 세포를 젊은 세포로 되돌리는 역노화 원천기술을 개발했다. 세포의 시간을 거꾸로 돌려 젊음을 회복하려는 연구는 기존에도 많았지만 그 과정에서 종양 조직이 형성돼 암으로 진행되는 부작용이 많이 발생했다. 이에 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 젊은 세포로 되돌리는 데 필요한 핵심인자를 찾아내고 이를 이용해 종양세포 발생 걱정 없이 노화된 피부세포를 젊은 정상세포로 기능을 회복시키는 데 성공한 것이다.

또 중국 난징대 뇌과학연구소, 미국 MDI생물학연구소, 캘리포니아 벅 노화연구소 공동 연구팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용해 수명을 5배 늘릴 수 있는 세포 경로를 발견하고 실제 수명을 늘리는 데 성공했다. 예쁜꼬마선충은 평균 수명이 3~4주에 불과한데 연구팀이 세포경로 변형을 시키자 수명이 15~20주까지 늘어났다는 것이다. 인간 수명으로 따지면 약 400~500세에 해당하는 것이다.

노화에 대응해 백세시대를 맞기 위한 다양한 과학기술이 연구되고 있다. 기능이 떨어진 신체 기관이나 장기를 3D 프린팅 기술을 이용해 대체하는 기술도 그중 하나다. 줄기세포나 생체친화적 재료를 이용해 3D 프린터로 혈관을 대체하는 시도도 이뤄지고 있다. 중국 연구진은 원숭이를 대상으로 혈관 교체 시술을 성공하기도 했다.미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 제공

진핵생물 염색체 말단부위에 존재하는 반복적 염기서열을 갖는 DNA 조각인 ‘텔로미어’는 수명 연장의 핵심으로 알려져 있다. 실제로 예쁜꼬마선충의 텔로미어를 연장시켜 수명을 늘리는 데 성공하기도 했다.네이처 제공

●드라큘라처럼… 젊은 피 수혈로 영생?

젊은 피를 수혈해 노화 시계를 되돌리려는 시도는 오래전부터 시도됐다. 비과학적이고 의학이 발달하지 않았던 전근대적 방식으로 여겨져 왔지만 2000년대 들어서 동물실험과 사람을 대상으로 한 제한적 실험에서 혈액 교환의 효과가 증명되기 시작한 것이다. 미국 스탠퍼드대와 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 연구팀은 상처를 입은 늙은 쥐의 혈관에 젊은 쥐의 혈관을 연결했더니 상처 회복 속도가 빨라졌다는 연구 결과를 내놨고 하버드대 연구팀은 젊은 쥐의 혈액에서 GDF11이라는 단백질을 추출해 늙은 쥐에게 주입하자 노화가 늦춰지고 젊음을 회복하는 경향을 관찰하기도 했다.

또 생명과학 분야 첨단 기술인 유전자 편집기술을 이용해 특정 유전자를 제거하거나 기능이 발현되는 것을 억제해 실험동물의 수명을 늘리는 시도들도 이어지고 있다. 이와 함께 노화된 신체 조직을 3D프린터로 만든 인공 장기로 교체하는 방식도 진지하게 연구되고 있다. 2016년 중국이 세계 최초로 3D프린터로 만든 혈관을 원숭이에게 이식하는 데 성공한 것이 대표적이다.

단백질 연구로 1988년 노벨 화학상을 받은 로베르트 후버 독일 막스플랑크 생화학연구소 명예교수는 “과학기술의 발달로 살아 있는 세포 내부를 훤히 볼 수 있고 복잡한 단백질 구성도 쉽게 이해할 수 있지만 노화 연구는 여전히 터널 속을 지나는 상황”이라며 “시간이 지날수록 노화를 극복할 수 있는 혁신적 방법을 찾아 호모 헌드레드 시대가 일반화될 수 있을 것”이라고 노화 연구 현주소를 진단했다. 그러나 노화 연구자들은 이런 다양한 연구 결과들을 반기면서도 “노인성 질환들은 노화와 관련된 다양한 생물학적 조건들이 복합적으로 작용하면서 나타나고 있다는 것을 이해해야 할 것”이라고 지적했다. 단순히 노화시계를 늦춘다고 해서 다양한 노인성 질환들이 정복되는 것은 아닌 만큼 ‘건강한 백세시대’를 맞기까지는 다소 시간이 걸릴 것이라는 전망이 나오는 것도 이 때문이다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

[용어 클릭]

■호모 헌드레드(Homo-hundred)란 인류의 조상을 호모 사피엔스(homo-sapiens)라고 부르는 것에 빗대 100세까지 사는 사람들을 일컫는 말.