[GK뉴스온]"늙은 세포의 시계를 되돌린다"… 야마나카 인자가 연 '역노화' 시대

 [GK뉴스온신문 = 선우진 기자] 노화를 거스를 수 없는 숙명이 아닌 '되돌릴 수 있는 상태'로 보는 연구가 세계 과학계의 주목을 받고 있다. 그 출발점에는 2012년 노벨 생리의학상을 받은 일본의 줄기세포 학자 야마나카 신야(山中伸弥) 교수가 있다.

4가지 유전자로 세포를 '초기화'

야마나카 교수는 피부세포처럼 이미 역할이 정해진 성체세포에 단 4가지 유전자를 넣으면 세포가 배아줄기세포와 비슷한 상태로 되돌아간다는 사실을 밝혀냈다. Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc로 이루어진 이 조합은 '야마나카 인자(Yamanaka Factors)'로 불린다. 이렇게 만들어진 세포가 바로 유도만능줄기세포(iPSC, induced Pluripotent Stem Cell)다. 야마나카 교수는 2006년 생쥐 세포에서, 이듬해인 2007년 인간 세포에서 이를 성공시켰다.

노화의 핵심은 '후성유전학적 흔적'

과학계는 세포의 노화를 DNA 염기서열 자체가 바뀌는 현상이라기보다, DNA에 덧붙는 후성유전학적 표지(epigenetic mark)가 쌓이면서 세포 기능이 떨어지는 과정으로 본다. 야마나카 인자는 이렇게 축적된 노화의 흔적을 지워 세포의 생체 시계를 되돌리는 역할을 한다. 실제로 80대 노인의 피부세포도 야마나카 인자를 처리하면 젊은 줄기세포 상태로 돌아갈 수 있다는 점이 확인됐다.

완전한 리셋은 '암' 위험… 해법은 '부분적 역노화'

문제는 생체 안에서 이 인자를 계속 작동시킬 경우다. 세포가 본래의 정체성을 잃고 무분별하게 분열하면서 기형종 등 종양이 생길 수 있다.

이를 피하기 위해 등장한 것이 '부분적 리프로그래밍(Partial Reprogramming)'이다. 미국 솔크연구소의 후안 카를로스 이즈피수아 벨몬테 교수 연구팀은 2016년 야마나카 인자를 짧은 기간만 켰다 끄는 방식을 반복해, 세포의 고유 기능은 유지하면서 노화 징후만 되돌릴 수 있음을 생쥐 실험으로 보여줬다. 하버드대 데이비드 싱클레어 교수 연구팀은 발암 위험이 있는 c-Myc를 뺀 3가지 인자(OSK)로 늙은 생쥐의 시신경을 재생시켜 시력을 회복시키는 성과를 발표하기도 했다.

빅테크 자본도 역노화에 베팅

야마나카 교수의 발견은 산업계로도 번졌다. 제프 베이조스 아마존 창업자 등이 투자한 것으로 알려진 바이오 기업 '알토스 랩스(Altos Labs)'는 세포 리프로그래밍을 활용한 역노화 기술 개발을 핵심 목표로 삼고 있으며, 야마나카 교수도 이 회사의 수석 과학 자문으로 참여하고 있다. 이 밖에도 뇌 신경세포의 노화를 되돌리거나 손상된 장기를 재생하는 연구가 세계 곳곳에서 진행 중이다.

다만 아직은 대부분 동물 실험이나 세포 단계의 연구로, 인간에게 안전하게 적용하기까지는 종양 발생 위험 통제와 장기 안전성 검증 등 넘어야 할 과제가 남아 있다는 것이 전문가들의 공통된 시각이다.

야마나카 교수의 역노화 이론은 한마디로 "특정 4가지 인자로 늙은 세포의 생체 시계를 리셋해 다시 젊은 세포로 만드는 기술"이다. 노화를 '조절 가능한 대상'으로 바라보게 한 이 발견이 인류의 건강 수명을 얼마나 늘릴 수 있을지 귀추가 주목된다.

선우진 기자