노화 역진의 최신 트렌드, 세포 '리프로그래밍'
최근 바이오 기업 Life Biosciences가 세포를 젊은 상태로 되돌리는 '리프로그래밍' 기술을 적용한 임상시험을 시작하며 노화 역진 분야의 새로운 전기가 마련되었습니다. 과거 텔로미어 연장이나 좀비 세포(세포 노화) 제거가 주목받았으나 인체 적용 한계로 인해 열기가 식었으며, 현재는 유전적 요인을 이용해 세포 자체를 초기화하는 리프로그래밍 기술이 막대한 자금을 바탕으로 학계와 산업계의 핵심 연구 주제로 떠올랐습니다.
요약 (EXECUTIVE SUMMARY) 이번 주 초, 노화 관련 질환 역전에 주력하는 바이오테크 기업 Life Biosciences가 첫 번째 자원자에게 시험용 치료제를 투여했다고 발표했습니다. 녹내장 환자의 눈동자에 직접 실험적 치료제를 주입한 것입니다. 목표는 눈 속의 건강한 신경을 재생시켜 시력 상실을 유발할 수 있는 이 질환을 치료하는 것입니다. 하지만 이번 임상시험을 주관한 기업의 회장이자 공동 창립자인 데이비드 싱클레어(David Sinclair)는 그 이상을 기대하고 있습니다. 이 치료법이 녹내장을 역전시킬 수 있다면, 유사한 치료법이 다른 노화 관련 질환도 되돌릴 수 있을지 모릅니다. 어쩌면 노화 자체를 되돌릴 수 있을지도 모릅니다. 이 접근 방식은 세포를 더 젊은 상태로 '리프로그래밍(재프로그래밍)'하는 방식으로 작동하도록 설계되었습니다. 이는 노화 과정을 늦추고 되돌리려는 바이오테크 기업들이 탐구하는 여러 전략 중 하나입니다. 하지만 그중에서도 리프로그래밍이야말로 진정으로 기세를 타고 있는 분야입니다.
노화는 매우 복잡합니다. 우리가 나이가 들면서 생물학적 시스템 전반에 걸쳐 수많은 변화를 겪습니다. 과학자들은 이러한 영향을 분류하려고 노력해 왔습니다. 2013년 한 연구팀은 '노화의 특징(Hallmarks of aging)' 9가지를 설명하는 획기적인 논문을 발표했습니다. 이 목록에는 과학자들이 표적으로 삼으려 시도했던 많은 과정들이 포함되어 있습니다. 하지만 그 표적들 중 일부는 세월의 흐름에 따라 유행을 타기도 하고 쇠퇴하기도 했습니다.
예를 들어, 텔로미어 단축(Telomere attrition)을 생각해 보십시오. 텔로미어는 염색체 끝에 있는 DNA 염기서열로, 흔히 신발 끈이 풀어지는 것을 막아주는 플라스틱 마개에 비유됩니다. 세포가 분열할 때 텔로미어는 짧아지고, 결국 DNA가 손상에 취약해집니다. 제가 노화에 대해 취재하기 시작했을 때만 해도 텔로미어 단축은 엄청난 인기였습니다. 텔로미어가 짧아지는 것은 심장 및 뇌의 노화 관련 질환과 연관이 있었습니다. 단축된 텔로미어는 조기 노화의 징후로 간주되었습니다. 2017년 바이오테크 기업 BioViva의 CEO인 리즈 패리시(Liz Parrish)는 자신의 텔로미어를 길어지게 할 수 있을 것이라 기대하며 실험적인 유전자 요법을 자신에게 직접 주사했습니다. 그러다 갑자기 유행이 지나간 듯했습니다. 연구는 계속되었지만, 노화 및 수명 연장 커뮤니티의 모든 흥분은 다른 특징으로 넘어간 것 같았습니다. (패리시 역시 자가 실험을 계속했으며, 자신을 '지구상에서 가장 많이 유전자 변형된 사람'이라고 부릅니다.)
그 당시 유행했던 특징은 '세포 노화(Cellular senescence)'였습니다. 이는 세포가 분열을 멈추고도 죽지 않은 채, 유해한 염증을 유발할 수 있는 화학 물질을 쏟아내는 '좀비' 상태에 들어가는 현상입니다. 노화 세포는 지금까지 연구된 거의 모든 장기에 점진적으로 축적되며, 그곳에서 노화 관련 손상에 기여하는 것으로 여겨집니다. 정기적으로 이를 청소해 내면 어떨까요? 2011년 과학자들이 쥐에게 이러한 접근 방식을 적용했을 때, 백내장이나 꼬부랑 할머니 등 노화 관련 질환의 발병을 지연시킬 수 있음을 발견했습니다. 치료를 받은 쥐는 심지어 더 젊게 보였습니다. 하지만 2010년대 후반과 2020년대 초반에 Unity Biotechnology의 과학자들이 골관절염 및 노화 관련 안질환 환자를 대상으로 유사한 접근 방식의 임상시험을 진행했을 때 결과는 실망스러웠습니다. 해당 기업은 작년 5월 모든 직원을 해고했고 이후 완전히 문을 닫았습니다. 이것이 '좀비 세포'를 표적으로 하는 세놀리틱(Senolytic) 약물이 효과가 없다는 의미는 아닙니다. 하지만 이 분야의 많은 사람들이 이미 다음 단계로 넘어간 느낌입니다.
요즘 가장 뜨거운 화두는 바로 ✨리프로그래밍✨입니다. 이 개념은 본질적으로 세포를 젊은 상태로 되돌리는 것입니다. 이는 네 가지 유전적 인자가 성체 세포를 줄기 세포로 변환시킬 수 있다는 노벨상 수상 발견을 기반으로 하며, 이 줄기 세포는 거의 모든 다른 세포 유형으로 발달하도록 유도될 수 있습니다. 쥐를 대상으로 한 몇 가지 유망한 연구에 따르면 이 접근 방식이 생체 시계를 되돌리는 데 도움이 될 수 있음을 시사합니다. 조직 치유를 개선하고, 시력을 회복하며, 학습 및 기억력을 향상시키는 것으로 보입니다. 이러한 모든 연구와 병행하여 수억 달러의 자금이 계속해서 투입되고 있습니다. 2021년, 제 동료 안토니오 레갈도(Antonio Regalado)는 회춘을 위한 리프로그래밍을 추구하기 위해 바이오테크 기업 Altos Labs가 설립되었다고 보도했습니다. Altos는 억만장자 유리 밀너(Yuri Milner)의 자금 지원을 받았습니다...