불로장생을 꿈꾸어 온건 어제 오늘의 일이 아니죠. 과연 그것이 가능 할까? 세계 투자자들은 그 것에 투자중 입니다. 노화를 막아야 한다.노화를 늦춰야 한다. 역노화를 할 수 있다. 이런 혁신적 아젠다 아래 생명공학자나 화학자, 물리학자등 모든 다학적 분야에서 오픈 이노베이션 과제를 연구중에 있습니다. 이 모든 연구에 뿌리는 바로 세포. 세포의 자가능력 회복과 활성화에 목적으로 삼고 있습니다. 노화세포는 암을 억제하기 위해 자연신체적 반응으로 작용되기도 하지만 역으로 암과 노인성질환, 각종 성인병의 원인으로 지목 되고 있습니다. 최근 몇년 사이에 노화세포를 제거하면 건강한 세포가 그 자리를 메꾸게 되어 노화의 질병을 막을수 있다는 주류 의학계 흐름이 자리 하고 있습니다. 세놀리틱이라는 화합물에 집중 관심을 갖게 되었습니다. 2022년 코펜하겐 노화회의 때도 손상된 자식(自食) 작용(autophagy, 세포 내 노폐물이나 손상된 세포 소기관을 제거하는 것으로 세포가 항상성을 유지하는 과정 중 하나)은 신경 퇴화 및 면역 노화를 포함한 수많은 노화 조건에서 관찰된다고 공통적 방향을 제시 했습니다. 세놀리틱스에 대한 연구 발표도 있었습니다. Axel Kowald 박사와 함께 그들은 Gompertz 모델을 사용하여 마우스에서 세놀리틱스(Senolytics, 노화를 지연시키는 약) 사용에 대한 기존 데이터를 분석했습니다. 중간 수명(median lifespan, 주어진 인구의 절반이 사망하고 나머지 절반이 아직 살아있는 것으로 예상되는 연령)은 눈에 띄게 27% 증가했지만 최대 수명은 미미한 증가(2.8%)를 보였습니다. 그러나 노화 속도는 세놀리틱 치료로 가속화되는 것으로 보입니다. 이것은 노화 세포가 몇 년 전에 제안된 상처 치유와 같은 유익한 효과를 가질 수 있다는 가설과 양립할 수 있습니다. 이것은 노화 관련 분비 표현형 (SASP)의 진화에 대한 또 다른 이유를 제공한다고 하였죠. 세놀리틱스 약물이 중간수명을 증가시키지만 최대수명은 미미하게 증가시킨다는 것은 여기를 누르면 저기가 튀어나오는 풍선효과가 있다는 의미일 수 있습니다. 노화에 대해 충분히 이해하려면 아직 먼 길을 가야한다는 반증이 아닌가 합니다. 노화의 윈인으로 비만을 지적한 연구 결과도 나왔습니다. 서울과학대학 생명과학부 김재범 교수진이 비만시 내장지방에서 지방세포 노화현상이 매우 빠르게 유되되는 것을 발견하고 노화지방세포의 축적은 지방조직 염증반응 및 인슐린저항성을 일으킴으로써 대사성 질환으로 이어질수 있음을 알아 냈다고 발표 하였죠. 노화세포는 정상세포와는 달리 여러 스트레스에 대한 강한 저항성을 갖고 있어 잘 죽지 않으며,‘노화연관 분비표현형’이라 불리는 다양한 인자를 분비하여 주변 정상세포를 노화세포 또는 암세포로 변형시킬 수 있는 특성이 있기에 그동안 효율적인 치료에 어려움이 있었습니다. 마치 영화 속 좀비처럼 말입니다. 서울대 생명과학부 강찬희 교수 연구진이 서울대학교 김종서∙김진홍∙김빛내리 교수 연구진과 협업하여 수행한 연구에서는 세포 노화 반응 시 오토파지-세포 내‘핵심 분해 공장’-에 의해 안정성이 크게 감소하는 인자들을 다수 발굴하였습니다. 세포노화 원인은 무엇일까? 다양한 외부 자극과 ‘현대인의 적’ 스트레스가 꼽힙니다. 세포 손상이 누적되면 세포 노화로 이어지는 것으로 알려졌습니다. 따라서 세포 노화를 방지하거나 예방하려면 세포의 손상을 일으키는 요인을 차단해야 하지만 말처럼 쉽지 않죠. 세포 수준에서 일어나는 일차적인 원인으로는 유전체의 불안정성, 텔로미어(염색체 말단의 보호 구조) 감소, 후성유전학적 변화, 단백질 균형의 상실 등이 지목 됩니다. 이러한 원인이 세포를 자극하고 영양소 감수성이 감소하고, 미토콘드리아(진핵생물에서 산소 호흡의 과정이 진행되는 세포 속에 있는 중요한 세포소기관)의 기능장애가 유발되면 세포가 노화하게 되는 것 입니다. 스페인 폼페우파브라대학 연구팀이 지난해 12월 국제 학술지 네이처에 게재한 논문에 따르면 연령 증가에 따라 조직 손상(injury) 후 노화세포가 급격히 증가한다고 합니다. 노화세포는 염증을 유발하고 조직 재생을 억제합니다. 축적된 노화세포가 분비하는 노화 연관 분비 표현형(Senescence Associated Secretory Phenotype·SASP)을 통해 염증(inflammation)과 조직 섬유화(fibrosis)가 유도돼 건강한 주변 세포 기능이 저해됩니다. 대표적인 예가 골격근의 건강한 근육세포가 섬유조직으로 대체돼 근감소증(srcopenia)으로 이어지는 것입니다. 인간이 노화함에 따라 정상세포는 암세포로 변할 가능성이 커집니다. 세포는 암세포로 발전하는 것을 차단하기 위해 자발적으로 노화세포로 변합니다. 세포의 섭리죠. 하지만 노화세포의 축적은 각종 염증을 유발하고 주변 세포를 암세포로 만들 수도 있습니다. 노인성 질환의 원인도 되기도 하죠. 따라서 노화세포를 제거하려는 시도가 이어져 왔습니다. 노화세포만을 골라서 없애는 것을 세놀리틱(Senolytic) 치료법이라고 합니다. 노화를 지연시키는 해법인 셈이죠. 문제는 효과적인 세놀리틱 물질과 방법을 찾아내는 것죠. 유자형 UNIST 화학과 교수팀과 정해원 건국대학교 교수팀이 개발한 노화세포 선택적 제거 기술은 그런 면에서 진일보한 사례로 주목 받았습니다. 유 교수팀과 정 교수팀은 노화세포의 미토콘드리아 안의 인공단백질을 형성해 노화세포를 선택적으로 제거하는 기술을 개발하는 데 성공했죠. 개발된 기술은 노화세포 막에 과발현된 수용체를 선택적으로 표적합니다. 정상세포보다 높게 발현된 활성산소를 매개로 인공단백질 구조체 또한 형성할 수 있고, 이 과정을 거치며 정상세포에 대한 부정적 영향 없이 노화세포만 선택적으로 제거가 가능 하다는 것입니다. 이렇듯 세포노화 치료를 향한 연구 개발은 수 많은 연구진들이 뛰어 들고 있습니다. 세포가 자기 할일을 다하고 사멸하지 않고 남게되면 모든 병과 노화의 근원이 된다는 근원적 사실에는 출발선이 같습니다. 세포의 오토파지가 제대로 작동이 된다면 노화세포도 사멸될것이고 그로인한 각종 질병 또한 줄어 들것 입니다. 아주대 의대 역노화 연구팀이 기존에 밝혀져 있지 않은 ‘중간노화세포’의 존재를 인체 노화과정에서 처음 확인하고, 이를 통한 노화 억제 전략을 세계 최초로 제시하였습니다. 연구팀은 이번 연구결과를 작년 11월 국제 학술지 Nature Communications(IF 16.6) 온라인판에 ‘Mid-old Cells are A Potential Target for Anti-aging Interventions in the Elderly(중간노화세포 제어를 통한 노화 억제 전략)’란 제목으로 발표했습니다. 노인 장기 조직에 ‘중간노화세포’란 새로운 개념의 세포가 존재한다는 것을 세계 최초로 발견했다는 것입니다. 중간노화세포는 세포노화의 여러 진행 단계 중 젊은세포와 완전노화세포의 중간 단계에 있는 세포를 의미합니다. 중간노화세포의 축적이 노인 장기의 기능 장애에 영향을 주는 것을 처음으로 규명했고, 또 이러한 중간노화세포가 완전노화세포보다 노인 조직의 만성적인 염증과 장기 내 표피세포 기능 저하에 더 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였습니다. 중간노화세포에 적절한 자극을 주면, 다시 젊은세포와 비슷한 기능으로 회복할 수 있음을 세포 및 노화된 마우스를 이용해 규명한 점이 중요하게 보여 집니다. 즉 노인들도 세포에 적절한 자극을 주었을 경우 다시 기능을 회복할 수 있다는 가능성을 제시 한것이죠. 그동안 항노화 치료전략은 완전노화세포를 인위적으로 없애려는 시도였습니다. 하지만 노화 세포 제거 과정 중 오히려 염증이 유발되고, 약물 자체가 젊은세포에도 독성을 갖는 경우가 많아 실제 상용화에 많은 어려움이 따랐죠. 중간노화세포의 경우, 외부 성장인자 등에 대한 반응성이 남아 있어 젊은세포-유래인자 (Juvenile-associated secretory phenotypes, JASPs)에 지속적으로 노출 시 세포 기능이 회복 가능다는 것을 규명 하였습니다. 노화세포를 약물 처리하여 인위적으로 제거하지 않더라도 세포의 기능을 회복시킬 수 있을 것으로 기대되며, 또한 건강한 세포에서 유래한 물질이 작용하기 때문에 노화세포 제거 약물에 비해 상대적으로 안전성을 갖췄다고 평가 하였죠. 인체노화 분야에서 이전에 밝혀지지 않았던 노인 장기의 기능 저하 원인과 그 치료 가능성에 대하여 상당 부분 밝힐 수 있게 된 데에 의의가 있다며 항노화 치료전략에 있어서 ‘중간노화세포의 기능 회복’이란 새로운 항노화 치료 패러다임을 알렸습니다. 항노화 분야에 또 한 번의 발전을 가져오는 계기가 되길 기대된다고 하였죠. 제프티는 오토파지기전에 미치는 여러 신경전달시스템에 작용 하는 약물 입니다. 이는 니클로사마이드의 수 많은 연구 실험으로 밝혀졌죠. 모두가 세포를 치료하려 여러 약물들을 개발 하고 있습니다. 그 이유는 세포가 건강해야 모든 병인이 발생하지 않고 노화도 늦출 수 있다는 과학적 최종 결과가 나와 있기 때문이죠. 고장난 세포를 치료 해봐야 다시 또 고장나게 되어 있죠. 고장이 안나게 하는 것이 최상의 치료 목표라 그리 보기에 제프티는 많은 후속 연구가 진행되어 확대 적응성 임상을 이어가야 할 것 입니다. 제프티 하나로 의료계 활성화를 기대해 보게 되는군요.