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[신문은 선생님 - 재미있는 과학] 노화 막는 과학기술 - 제 젊음 유지 비결요? '세포 관리'했을 뿐이에요

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약초 농부 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 댓글 0건 조회 1,332회 작성일 16-02-18 09:28

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제 젊음 유지 비결요? '세포 관리'했을 뿐이에요

[노화 막는 과학기술]

세포 분열하면서 염색체 손상, 기능 잃은 세포 증가로 노화 발생
실험용 쥐에 늙은 세포 제거하니 수명 33% 늘어나고 건강해져
미토콘드리아 제거해 노화 막기도

지난주 설날, 떡국을 먹고 모두 한 살씩 더 먹었지요? 새해 계획으로 가족 모두 함께 운동을 꾸준히 하기로 결심했을지도 모르겠네요. 누구든 건강하게 오래 살고 싶은 마음이 있으니까요. 하지만 사람이라면 누구나 시간이 흐르면 늙고, 몸이 약해져 결국 죽게 돼요. 아직까지 인간이 정복하지 못한 노화(老化)라는 현상 때문이죠. 그런데 오랫동안 당연하게 받아들이던 이 자연 섭리에 도전하는 과학자들이 있어요. 어쩌면 노화는 과학기술로 치료할 수 있는 질병일지도 모른다는 게 그들의 생각이에요.

◇세포 늙지 않도록 텔로미어 길이 늘여라!

우리는 왜 늙을까요? 답은 간단해요. 우리 몸을 이루는 세포가 늙어서 그 수가 감소하거나 고유의 기능을 잃기 때문이랍니다. 세포가 노화하는 건 세포 분열을 거듭할 때마다 텔로미어(telomere·'멀다'는 뜻의 'telo'와 'DNA'라는 의미의 'mere'를 합친 단어로 염색체의 끝부분에 달린 DNA 조각)가 짧아지기 때문이에요. 세포 속에는 유전 정보를 담고 있는 그릇인 염색체가 있어요. X자 모양의 염색체 끝에 달려 있는 텔로미어는 세포 분열을 명령하는 아주 중요한 기능을 해요.

▲ 그래픽=안병현

우리가 살아가는 동안 신체는 계속 손상될 수밖에 없는데요. 이때마다 신체가 가진 원래 기능을 유지할 수 있는 건 세포 분열이 일어나 새로운 세포가 만들어지기 때문이랍니다. 그런데 세포 분열이 일어날 때마다 이에 관여하는 텔로미어의 길이는 조금씩 짧아지지요. 만약 텔로미어가 다 닳아서 더 이상 세포 분열 명령을 내리지 못하면 어떤 일이 일어날까요? 세포는 생명을 다하고 말아요. 물론 우리 몸도 그만큼 노화하고요.

만약 텔로미어가 짧아지지 않는다면 노화를 막을 수 있지 않을까요? 지난 2009년 노벨 생리의학상을 받은 엘리자베스 블랙번과 잭 쇼스택, 캐럴 그라이더는 이런 생각을 가능하게 할 물질을 찾아냈어요. 바로 '텔로머라제'라는 효소인데요. 텔로미어의 길이가 짧아지는 것을 막는 역할을 해요.

텔로머라제는 끊임없이 세포 분열을 해서 골칫덩이가 되는 암세포나, 아기를 탄생시키는 정자·난자 같은 생식세포에서 발견된답니다. 암세포·생식세포는 다른 세포와 달리 텔로미어가 짧아지지 않거든요. 이를 궁금하게 여긴 과학자들이 연구 끝에 텔로미어의 길이를 유지하게 만드는 효소가 바로 텔로머라제라는 것을 알아낸 거죠.

이 발견을 토대로 텔로머라제의 작동 원리를 이용해 노화를 막는 신약을 개발하려는 시도가 이뤄지고 있어요. 사실 텔로머라제는 일반 세포에도 존재하지만, 평소에는 꿈쩍도 하지 않거든요. 만약 일반 세포에서도 텔로머라제를 작동하게 할 수 있다면, 우리는 늙지 않고 영원히 살게 될지도 몰라요.

◇노화 세포 없애고 천천히 늙는다

우리 몸속에 있는 세포 가운데에는 비교적 쌩쌩하고 날랜 세포도 있고, 기능 손상이 심한 늙은 세포들도 있어요. 후자에 해당하는 노화한 세포를 없애는 방식으로 노화 정복에 도전하는 과학자도 있답니다.

우리 몸을 이루는 세포는 나이가 들면 고장이 나요. 고장이 심한 노화 세포는 체내 면역 시스템이 알아서 치워야 하지요. 그런데 면역 시스템도 나이가 들면 고장이 나고 약해질 수 있어요. 면역 시스템이 낡으면 수명이 다한 노화 세포를 제때 제거하지 못하지요. 과학자들은 노화 세포가 몸에 쌓이면 문제가 생긴다고 봤어요.

최근 '네이처'에는 생쥐의 유전자를 조작해 노화 속도를 늦추고 수명을 늘린 연구가 실렸어요. 수명이 약 20개월(600일) 정도에 불과한 실험용 생쥐들은 생후 12개월이 지나면 면역 기능이 약해지고 노화 세포가 쌓이기 시작해요. 이때 유전자를 조작해 면역 체계의 도움 없이도 노화 세포가 스스로 사멸하게 만들었더니, 암컷과 수컷 쥐 모두 평균 수명이 800일로 늘어났다고 해요. 수명이 약 33%나 늘어난 셈이니 놀라운 결과지요. 또한 눈의 수정체가 흐릿해져 앞을 보기 어려워지는 백내장, 심장이나 신장 질환도 나이에 비해 천천히 나타났다고 해요. 늙어서도 병 없이 건강하게 오래 사는 쥐가 된 거예요. 이 연구를 사람에 적용할 수 있다면 건강하게 장수하는 데에 도움이 되겠죠?

◇세포 속 미토콘드리아 없애면 젊어진다?

▲ 조선일보 DB

또 세포를 어리게 만들기 위해 세포 내부 기관인 미토콘드리아를 제거하는 연구도 진행됐어요. 미토콘드리아는 세포 속에서 호흡을 통해 에너지를 만들어주는 일을 주로 하는데, 그 기능이 아직 완전히 밝혀지지 않은 기관이에요. 분자생물학계에서 권위 있는 학술지 EMBO 최신호에 따르면, 영국의 연구진이 노화 세포에서 미토콘드리아를 제거하자 노화에 영향을 주는 염증성 분자나 활성산소가 어린 세포와 비슷한 수준으로 줄었다고 해요. 노화 세포 속 미토콘드리아를 없애는 것만으로 세포가 어느 정도 젊음을 되찾았다는 뜻이지요. 이번 연구로 미토콘드리아가 세포 노화와 관계있다는 게 밝혀져 앞으로 노화 정복에 미토콘드리아 관련 연구도 추가될 것으로 보여요.

많은 과학자가 노화 정복에 도전하고 있어요. 일시적으로 어려 보이게 하는 화장법이나 겉부분만을 개선하는 성형수술에서 한발 더 나아가, 젊음과 건강을 유지한 상태로 오래 사는 방법을 찾고 있지요. 이런 도전들이 성공한다면 나이를 한 살씩 더 먹는 것도 하나도 두렵지 않겠죠?

출처 : 조선일보 2016.02.16
박태진·과학 칼럼니스트

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