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안티에이징(anti-aging) 화장품, 아로니아, 마키베리 등 예전의 젊음을 다시 얻고 유지하는데 도움을 주는 제품과 식품들이 유행하고 있다. 이처럼 많은 사람들은 노화를 최대한 늦추고 젊음을 다시 찾기 위해 노력한다. 그렇다면 우리 몸에 작용해 자연을 역행하고 노화를 막는 과학기술이 있다면 어떨까? 우리 몸속의 시간을 과거로 돌릴 수 있는 다양한 기술들에 대해 알아보자.
‘불로장생’을 꿈꾸며
우리가 늙어가는 이유는 세포 노화 때문이다. 세포 노화는 세포 분열을 거듭할 때마다 텔로미어(Telomere)가 짧아지기 때문에 발생한다.
텔로미어란 염색체 끝부분의 염기서열 부위를 말한다. 텔로미어는 염색체의 손상이나 다른 염색체와의 결합을 방지하는 역할을 하는데 세포 분열이 일정 횟수 이상 일어나면 텔로미어의 길이가 아주 짧아져 해당 세포는 소멸하게 된다. 이 특징으로 인해 텔로미어의 별명은 ‘수명시계’이다.
텔로미어에 대해 연구하던 엘리자베스 교수팀은 짧아진 텔로미어를 복구시키는 효소인 텔로머라제를 발견한다. 이 발견을 토대로 텔로머라제의 작동원리를 이용해 노화를 막는 신약과 항암 치료제를 개발하는 시도가 이뤄지고 있다.
노화세포 없애고 무병장수하기
노화세포들은 사멸하지 않기 위해 계속해서 저항한다. 이 과정에서 염증을 일으키거나 조직을 변형시킬 수 있다. 이런 노화세포를 제거함으로써 노화 정복에 도전하는 방법이 있다.
미국 국립노화연구소와 제임스 박사팀의 ‘세놀리틱(Senolytics) 쥐 실험’을 통한 연구에서 그 방법을 발견했다. 세놀리틱은 백혈병 치료제로 사용되는 물질인 다사티닙과 과일이나 채소에서 흔히 발견되는 천연 식물 추출물인 케르세틴을 조합한 노화치료제이다.
세놀리틱은 만성질환이나 방사선치료 등에 의한 노화세포를 선택적으로 제거하는 약물로 연구팀은 세놀리틱이 노화세포로 인한 신체 기능 장애를 늦출 수 있는지에 대해 연구했다.
생후 20개월인 생쥐를 두 무리 중 한쪽에만 격주로 4개월 동안 세놀리틱을 투여했다. 이후 노화지표 측정실험 결과에서 두 무리 사이에 뚜렷한 차이가 났다. 이는 세놀리틱이 나이가 들면서 몸에 쌓이는 노화세포를 없애는 효과가 있다는 뜻이다. 또한 생후 24~27개월인 생쥐들에게 죽을 때까지 격주로 세놀리틱을 투여했다. 그 결과 투여한 생쥐들의 평균 잔여 수명이 36%가량 길게 측정됐다. 이는 노년에 세놀리틱을 꾸준히 복용하는 것도 수명을 늘리는데 영향을 미친다는 뜻이다.
노화와 관련된 미토콘드리아
영국의 연구진이 노화 세포에 새로운 미토콘드리아를 제공하자 노화에 영향을 주는 염증성 분자나 활성산소가 어린 세포와 비슷한 수준으로 줄었다고 한다. 그렇다면 미토콘드리아와 노화는 어떤 관계가 있을까.
생화학자 얼 스타트만에 따르면 노화는 질병이고 활성산소로 인한 손상이 세포에 축적되는 것이다. 바로 ‘미토콘드리아 노화이론’이다. 과산화수소(H2O2)·초과산화이온(O2-) 등과 같은 활성산소는 세포 주변을 박살내고 침투하여 DNA에 손상을 입힌다. 또한 미토콘드리아에 손상을 입혀 세포 에너지를 손실시키고 기능을 떨어뜨려 노화를 일으킨다.
그래서 노화된 세포에 새로운 미토콘드리아를 제공한다면 다시 세포의 기능을 활성화시켜 에너지 생산성을 높이고 세포를 파괴하는 활성산소를 줄일 수 있다.
기억력 재생, 벤조디아제핀
약으로 기억력을 되살릴 수 있다면 어떨까. 에티엔느 시빌 캐나다 중독정신건강연구소(CAMH) 연구팀은 늙은 쥐에게 뇌 기억 중추에 작용하는 벤조디아제핀(Benzodia zepine) 계열의 약물을 투여하고 미로 탈출 실험을 진행했다.
기억력 감퇴증상을 앓고 있던 쥐의 기억력은 약물을 투여한지 30분 만에 건강한 쥐의 수준으로 회복돼 미로 탈출에 성공했다. 이 실험을 통해 연구팀은 쥐의 기억력이 젊은 시절의 80%까지 회복된 것을 알 수 있었다.
실험에 쓰인 벤조디아제핀은 GABA의 수용체에 영향을 주는 중추신경 억제 계열의 약물로 불안과 불면증 치료에 쓰이는 정신 안정제용 화합물이다. 여기서 GABA는 중추신경계의 억제성 신경전달물질로 특정 뇌세포와 그 활동 간의 의사소통을 조절하는 데 도움을 주지만 GABA계 내의 수용체 손상은 우울증과 노화와 연관된 기억력 소실을 유발할 위험이 높다.
연구팀에 따르면 벤조디아제핀이 GABA의 역할을 방해하는 노이즈(noise)를 줄여 GABA 신경전달물질을 활성화시킬 수 있다고 한다.
또한 약물을 투여한 후 노화와 질환으로 크기가 줄어든 뇌도 원래대로 돌아와 벤조디아제핀이 뇌세포 재생 효과도 있는 것으로 나타났다. 즉 노화된 세포들이 젊은 뇌 세포들과 똑같이 기능하기 위해 재생된다. 이는 벤조디아제핀이 기억력을 개선하는 것 외에 뇌 자체를 바꿀 수 있다는 것을 보여준다,
김나연·김채영 기자 gc5994@daum.net
