젊음의 잠금 해제: 후성유전학은 노화를 영원히 바꿀 수 있다.

 

생물학적 나이를 되돌릴 수 있다면 어떨까? 시계를 이전의 젊은 시절로 되돌리시겠는가?

후성적 재프로그래밍은 노화를 역전시키고 인간의 건강 수명을 연장할 수 있는 핵심 기술 중 하나이다.

그러면 후성유전적 재프로그래밍이란 정확히 무엇이며 어떻게 작동할까?

하버드 의과대학 유전학 교수이자 수명(Lifespan)의 저자인 데이비드 싱클레어(David Sinclair)박사는 아마도 연령 역전에 관한 세계 최고의 사상가일 것이다. 후성유전학적 재프로그래밍의 세부 사항과 이것이 우리 모두에게 제공하는 약속을 이보다 더 잘 설명할 수 있는 사람은 없다.

 

오늘 블로그에서는 싱클레어(Sinclair) 박사와의 최근 대화를 바탕으로 그의 노화 정보 이론, 후성유전학으로 궁극적으로 가능한 것이 무엇인지, 왜 생각보다 장수를 더 잘 제어할 수 있는지에 대해 논의하겠다.

노화의 10가지 이상의 근본 원인과 함께 후성적 재프로그래밍은 제가 매년 장수 플래티넘 여행 중 탐구하는 핵심 주제이다.

 

후생유전학의 간략한 역사

우리의 게놈은 평생 동안 변하지 않는다. 출생부터 80세 이상까지 우리의 유전자 서열, 즉 부모로부터 물려받은 32억 개의 DNA 글자는 동일하게 유지된다. 그러나 나이가 들수록 우리의 모습은 달라지고 나중에 질병에 걸리게 된다.

왜 이런 것일까? 생명의 소프트웨어인 유전자는 변하지 않은데 왜 우리는 다르게 보이고 질병에 걸릴까?

그 대답은 우리 유전자의 발현을 제어하는 후성유전체(“위”를 뜻하는 그리스어에서 유래한 “epi”)에 있다. 우리의 유전자는 시간이 지나도 변하지 않지만, 후생유전학으로 알려진 유전자가 켜지거나 꺼지는 방식은 변한다.

 

2006년 야마나카 신야(Shinya Yamanaka)의 획기적인 발견은 단지 4개의 유전자만이 성체 세포를 신체의 모든 조직을 복구하거나 대체할 수 있는 0살 줄기 세포로 바꿀 수 있음을 보여주었다. 이 노벨상 수상 발견은 수십 년 동안 지속된 후성유전학적 손상을 지울 수 있는 문을 열었다.

 

10년 후, 솔크 연구소(Salk Institute)의 후안 카를로스 이즈피수아 벨몬테(Juan Carlos Izpisua Belmonte)는 조기 노화된 쥐에서 4가지 "야마나카 인자"를 모두 활성화하여 이를 더욱 발전시켰다. 그는 자신의 접근 방식을 개선한 후 "분자 재생"을 달성하여 동물의 미토콘드리아를 상쾌하게 하고 수명을 놀랍게도 30% 늘렸다.

 

이러한 발견을 바탕으로 데이비드 싱클레어(David Sinclair) 박사의 하버드 연구실은 2019년에 상당한 진전을 이루었다. 그들은 일반적으로 회복 불가능한 시력 상실로 이어지는 질환인 연령 관련 녹내장을 앓고 있는 쥐에서 야마나카 인자 4개 중 3개를 활성화했다. 놀랍게도, REVIVER 쥐라고 불리는 치료를 받은 쥐의 시력이 회복되었다. 이는 녹내장 모델의 시력 상실을 역전시키는 최초의 치료법이었으며, 그 과정에서 쥐는 한 마리도 죽지 않았다.

 

그런 다음 싱클레어 팀은 UCLA의 스티브 호바스(Steve Horvath)가 개발한 "후성유전학적 시계"를 사용하여 노화에 대한 정보 이론을 테스트했다. 이 시계는 자동차의 녹과 마찬가지로 나이가 들면서 축적되는 화학적 변화인 메틸화를 측정한다. 세 가지 야마나카 인자를 활성화한 후 REVIVER 쥐는 메틸화가 덜한 것으로 나타났다. 즉, 실제로 더 젊어졌고 녹내장이 사라졌다.

싱클레어의 발견은 후성유전학적 시계가 시간을 측정할 뿐만 아니라 이를 제어할 수도 있음을 시사한다.

 

노화의 정보 이론

이 초기 후성유전학 분야는 2023년 1월 싱클레어 박사와 그의 동료들이 권위 있는 과학 저널인 Cell에 획기적인 논문을 발표하면서 큰 도약을 이루었다.

그들은 후생적 변화가 포유류 노화의 주요 원인이라는 것을 보여주었다. 그리고 생쥐의 후성적 정보를 조정하면 노화의 영향을 적극적으로 가속화하거나 역전시킬 수 있다.

 

Cell 논문에 따르면 그들은 생쥐의 노화 효과를 가속화하고 역전시킬 수 있었으며 동물의 젊음을 나타내는 생물학적 지표 중 일부를 복원할 수 있었다.

이러한 가역성은 노화의 주요 원인이 DNA의 돌연변이가 아니라 후성유전학적 지시의 오류라는 싱클레어 박사의 이론을 뒷받침한다.

 

싱클레어 박사는 노화가 세포가 기능하는 데 필요한 중요한 지시 사항을 상실한 결과라는 믿음을 오랫동안 유지해 왔으며 이를 노화 정보 이론이라고 부른다. 그는 "노화의 근본 원인은 단순히 손상이 축적되는 것이 아니라 세포에서 손실되는 정보이다. 이는 노화에 대해 생각하는 방식의 패러다임 전환이다."라고 말한다.

 

이러한 최신 연구 결과는 그의 이론을 뒷받침하는 것으로 보이며 싱클레어 박사는 이를 소프트웨어 프로그램이 하드웨어에 의존하지만 때로는 손상되어 재부팅이 필요할 수 있는 방식에 비유했다.

 

 

그는 “노화의 원인이 세포에 돌연변이가 가득했기 때문이라면 노화 역전은 불가능할 것”이라며 “하지만 노화 과정을 되돌릴 수 있다는 것을 보여줌으로써 시스템이 온전하고 백업이 있다는 것을 보여준다”고 덧붙였다. 복사하고 소프트웨어를 재부팅해야 한다."

 

전신 회춘

그렇다면 실제 회춘 치료법이 결국 한 조직이나 기관에 효과가 있다면 몸 전체에도 효과가 있을 수 있을까? 전신 회춘을 볼 수 있을까?

나는 풍요 서밋에서 나와 함께 무대에 올랐을 때 싱클레어 박사에게 이 질문을 했고, 그가 말한 내용은 다음과 같다.

"쥐의 경우 눈, 시신경, 신경 세포, 망막의 상피 세포, 망막 세포의 바깥층, 신장에서도 작용한다는 사실에 충격을 받았다. 만약 그것은 모든 다른 세포 유형에서 작동하며, 재설정될 수 있는 것은 생물학의 보편적인 과정이라고 생각한다. 그렇기 때문에 전신 재설정이 올 것이라고 생각해도 과장이 아니다."

 

이것이 중요한 이유: 생각보다 더 많은 통제권을 갖고 있다.

"이것이 바로 제가 실제로 건강에 대해 걱정하는 이유이다. 약간만 영향을 미칠 수 있다고 생각했지만 그렇지 않다. 실제로 우리의 장수는 우리 손에 달려 있다."- 데이비드 싱클레어 박사, 하버드 의과대학 유전학 교수

 

오늘날, 그리고 매년 기하급수적인 기술이 가속화되고 있으며 우리는 AI, 양자 기술, CRISPR 및 유전자 치료법(몇 가지 예를 들자면)에서 나오는 생물학적 혁신 측면에서 가장 가파른 부분에 있다.

 

싱클레어 박사가 지적했듯이 "오늘날 우리가 예측하거나 상상조차 할 수 없는 수많은 새로운 기술이 등장할 것이다."

예를 들어, 20년 후에는 후생적 연령을 재설정하거나 신체를 업그레이드하고 싶을 수 있다. 대화는 생물학적 혈관을 유지하는 것에서 질병 없는 합성 신체 또는 신체 부위를 설계하는 쪽으로 바뀔 수 있다.

 

그러나 우리가 이러한 새로운 기술의 경이로움을 기다리면서 노화의 영향을 줄이고 이러한 기술이 도착하면 이를 차단할 가능성을 높이기 위해 오늘 할 수 있는 일이 있다는 것이 밝혀졌다.

 

싱클레어 박사는 다음과 같이 말한다. "우리는 노화 과정을 늦추는 방법에 대해 많은 것을 알고 있다. 단지 더 젊어 보이는 것이 아니라 실제로 생물학적으로 더 젊다. 그렇기 때문에 운동을 하면 올바르게 식사하고 덜 자주 먹게 된다. 올바른 보충제를 섭취하면 생물학적으로 더 젊어지고 실제로 훨씬 나중까지 질병을 예방할 수 있다."

실제로 나이가 들수록 습관과 생활 방식이 더욱 중요해진다.