세포 재프로그래밍을 통한 역노화 연구 활기

세포 재프로그래밍 방식의 줄기세포 배양(사진 출처-https://my.aladin.co.kr/common/popup/printPopup/print_Paper.aspx?PaperId=1713337)

 

최근 50대 성인의 피부세포를 젊은 세포로 되돌리는 역노화 rejuvenation 연구가 활발히 추진되고 있는데, 미국 실리콘 밸리의 새싹기업(스타트업 Startup)인 알토스 랩스 Altos Labs는 '세포 재프로그래밍 Cellular Reprogramming' 기술로 30억 달러(4조 원)에 달하는 대규모 투자금을 유치하는 성과를 올렸다. 

 

세포 재프로그래밍이란 늙은 세포에 세포 재프그래밍 인자들을 집어넣어 늙은 세포의 후성유전체 epigenome를 다시 이전의 젊은 상태로 되돌리는 기술이다.

 

노화란 세포가 늙어감에 따라 원하는 유전자를 제대로 찾아내지 못하게 되면서 나타나는 현상인데, 늙은 세포란 마치 오래 사용한 DVD처럼 표면이 긁힌 자국들이 많이 생긴 결과 담긴 디지털 정보를 제대로 읽어내지 못하는 것과 같다고 볼 수 있다.

 

세포 재프로그래밍은 2012년 노벨 생리의학상을 수상한 일본 쿄토대 야마나카 신야 Yamanaka Shinya(산중 신미 山中 伸彌)교수가 만든 유도만능줄기세포 induced pluripotent stem cells(iPSCs)[배아줄기세포와 같은 기능을 함]를 이용하여 세포의 노화를 되돌리도록(역행하도록) 후성유전학적 시계 epigenomic clock를 재설정하는 기술이다.

 

 

50대의 늙은 세포를 일시적으로 재프로그래밍한 결과 붉은 색의 콜라겐(아교질)이 20대의 젊은 세포처럼 부분적으로 회복됨을 보여주었다.(원본 사진 출처-eLife, Multi-omic rejuvenation of human cells by maturation phase transient reprogramming, 2022. 4. 8)

 

최근 영국 케임브리지 대학교 Cambridge University의 바브라함 연구소 Babraham Institute에서는 50대 성인의 늙은 피부세포를 재프로그래밍하여 20대 초반의 젊은 피부세포로 만드는데 성공했다.

이 연구는 늙은 세포를 완전한 원시 상태인 배아줄기세포 embryonic stem cells(ESCs) 단계가 아닌 중간 단계로 되돌아가게 함으로써 세포의 정체성(특수 기능)은 유지하면서 노화 시계를 30년 정도 되돌린 것으로 평가된다.

 

추가 연구로 일시적 세포 재프로그래밍의 기전機轉(메커니즘 mechanism)이 규명된다면 피부의 화상뿐만 아니라 치매, 백내장 등과 같은 노화 관련 질병 극복에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

더 나아가 재프로그램밍 없이도 세포를 젊어지게 하는 유전자(노치 Notch, 윈트 Wnt 등)를 찾아내어 연구한다면 노화가 미치는 영향을 훨씬 줄일 수 있을 것이다.

 

세포 재프로그래밍 기술을 실제로 노화 방지에 활용하기에는 아직 이르다는 회의적인 시선이 많은 것도 사실이다.

세포 재프로그래밍의 대표적인 부작용은 강한 독성 때문에 실험동물이 죽거나 기형종(테라토마 teratoma)이라 불리는 종양세포 발생 위험성이다.

하지만 세포 재프로그래밍이란 발상 자체는 강력하면서도 앞으로 가능성이 많은 분야라는 것 또한 틀림없는 사실이다.

 

또 일각에서는 세포 재프로그래밍에 지나치게 많은 투자금이 투입되었으며 지나치게 많은 기업이 뛰어들었다는 점을 우려하고 있다.

이 우려는 세포 재프로그래밍 기업의 숫자와 세포 재프로그래밍 관련 논문 편수가 비슷하다는 배경에서 나온 것이다.

 

세포 재프로그래밍을 통한 역노화 연구에는 현재 세계적인 과학자와 화이자 Pfizer를 비롯한 대형 제약사 즉 빅파마 Big Phama들이 참여하고 있을 뿐아니라 세계적 억만장자들이 전폭적인 투자를 하고 있는 상황이다.

 

그 가운데 2021년 러시아 출신 억만장자 유리 밀너 Yuri Milner가 만들어 2022년 1월에 공식 출범한 미국 실리콘밸리의 신생 새싹기업 알토스 랩스에는 노벨상 수상자를 비롯한 세계 항노화 연구자들이 합류했으며, 총 30억 달러(4조 원)에 달하는 대규모 투자금을 유치하는 실적을 올렸다.

투자자 명단에는 아마존 창업자 제프 베이조스 Jeff Bezos도 포함된 것으로 알려졌다.

 

그리고 알토스 랩스의 이사회나 고문으로 1975년 노벨생리의학상 데이비드 볼티모어 David Baltimore, 2012 노벨생리의학상 야마나카 신야, 2018 노벨화학상 프랜시스 아놀드 Frances Arnold, 2020 노벨화학상 제니퍼 다우드나 Jennifer Doudna와 같은 세계 석학들이 포함되어 있다.

 

알토스 랩스는 세포 건강과 재생 능력을 복원하기 위한 세포 역노화 프로그래밍 cellular rejuvenation programming에 중점을 둔 생명공학 새싹기업으로서, 인간이 일생 동안 겪는 질병, 부상, 장애를 되돌리는 reversing 치료제를 개발하여 과학을 의학으로 변화시키는 것을 목표로 하고 있다.

 

※출처

1. 국가생명공학정책연구센터, '세포 리프로그래밍을 통한 역노화 연구 활기', BioINwatch: 22-63, 2022 9. 8.

2. 새샘블로그, '노화의 종말 18-세포를 재프로그래밍하다', 2021. 9. 8(https://micropsjj.tistory.com/17040285)

3. 구글 관련 자료

 

2022. 9. 15 새샘