무병장수의 꿈, 텔로머라아제와 줄기세포

 

무병장수의 꿈, 텔로머라아제와 줄기세포

 

 

작년인가 우리나라에 100세 이상인 분들이 1200명이나 된다는 신문 기사가 있었다.

 

그렇다면 인간의 한계수명은 몇 살이나 될까?

 

갈수록 늘어나는 인간의 평균 수명도 아직은 백 살은 넘지 못한다. 그래도 의료 및 과학 기술의 발전으로 늘어나는 인간의 평균 수명 덕분에 60대 청년이라는 말이 전혀 낯설지 않은 현실이다.

 

아직까지 산 날보다 살 날이 많은 젊은 분들의 경우에야 삶에 대한 애착이 덜할 수 있지만 어느 정도 연세가 있는 분들은 말로는 달리 표현하지만 속으로는 장수를 바라고 있다. 그것도 병치레 없이 건강한 노년을 말이다.

 

 

 

 

 

그래서 생명과학 분야의 목표는 인류의 건강한 무병장수를 위한 비법을 찾는 것이라 할 수 있다. 지금도 노화방지를 연구하는 많은 과학자들은 인간의 생명연장을 위해 애쓰고 있으며, 그 결과 인간 노화에 대한 비밀이 하나 둘씩 밝혀지고 있다.

 

 

 

인간 노화의 비밀

 

과학자들이 얘기하는 인간 노화의 원인은 크게 공장이론과 염증이론이 있다.

 

먼저 공장이론은 공장의 기계를 생각하면 된다. 공장의 기계도 내구연수가 있듯이 오랜 기간 사용하면 그 기능이 떨어진다. 인간의 몸도 마찬가지로 오랜 세월 사용하다 보니 신체 여기저기 탈이 나고 기능이 떨어진다는 이론이다.

 

반면에 염증이론은 노화의 원인은 우리가 자각하지 못하는 염증에 의하여 노화가 진행된다는 이론이다. 따라서 문제가 생겼을 때 적절히 치료를 하면 노화의 진행을 막을 수 있다는 주장이다. 공장의 기계도 정기적으로 수리해주고 점검해주면 사용 기간이 늘어나듯이 우리 몸도 몸에 탈이 난 부위(염증)을 치료해주면 해당 부위가 정상적으로 작동하며 나아가 이러한 치료에 의하여 몸의 노화도 지연된다는 설명이다.

 

 

 

 

 

염증이론은 최근 학계에서 노화 원인을 밝히는 분야로 관심이 집중되고 있다. 기존에는 염증성 질병의 종류로 천식, 여드름, 관절염 같이 본인이 직접 자각할 수 있는 증상을 말하였는데 최근에는 몸에서 자각하기 어려운 만성적으로 존재하는 염증을 있다는 사실을 밝혀 냈다.

 

무서운 사실은 이러한 만성적인 염증은 우리 몸에서 심장병, 알츠하이머병, 당뇨병, 특정 형태의 암을 일으키는 원인이라는 점이다. 결국 인간의 노화가 진행되는 것도 특정한 염증인 노화 유전자가 원인이며, 따라서 노화의 원인인 염증을 발견한다면 인간의 장수 해법도 가능하다는 설명이다.

 

현재 의료 및 과학계에서 인간 수명 연장과 특정 질병의 치료를 위해 연구가 집중되는 분야는 텔로머라아제와 줄기세포이다. 이번 글에서는 인류의 건강한 삶을 위해 해당 분야의 연구가 어떤 결과를 가져올지 알아보도록 하겠다.

 

 

 

인간 수명 연장의 열쇠, 텔로머라아제

 

세포의 염색체 끝 부분에 위치한 더미 유전자 조각인 텔로미어(telomere)는 인간 노화의 비밀을 풀 수 있는 물질로 많은 과학자들이 거론하고 있다.

 

 

<사진출처 : 프론티어연구성과지원센터>

 

 

인간의 몸은 처음 난자와 정자가 수정되어 만들어진 하나의 세포가 분열을 시작한다. 그리고 태어난 이후에도 죽을 때까지 일어나는 세포분열은 인간이 살아 있다는 증거와도 같다. 이를 통하여 끊임없이 새로운 세포가 만들어지기 때문이다.

 

성인의 몸은 60조~100조 개의 세포로 구성되어 있으며, 하루에 10억 개 정도의 세포가 죽고 세포분열을 통해 새로운 세포가 만들어 진다. 그런데 세포분열 때마다 텔로미어의 길이는 줄어들고 일정 길이 이하로 짧아지면 더 이상 분열하지 않고 수명을 다한다는 사실을 발견했다. 일반적으로 세포는 50 ~ 60번 정도 분열이 진행되면 텔로미어의 길이가 짧아져 세포 분열을 멈추는데 노인의 세포는 그 보다 적은 횟수인 20~30 정도에서 분열을 멈춘다고 한다.

 

텔로미어의 끝에 위치하여 텔로미어가 짧아지는 것을 보호하는 역할을 하는 효소가 바로 텔로머라아제이다. 그런데 나이가 들면 텔로머라아제의 활동이 줄어들어 텔로미어가 더 빨리 짧아지게 되고 앞에서 말했듯이 세포분열의 횟수가 20~30 정도면 멈추게 된다.

 

우리 몸에서 전반적으로 세포 분열이 활발하지 못한다는 뜻은 노화가 진행된다는 의미이기도 하다. 현재 텔로미어 이론을 응용한 노화 억제 방법이 연구되고 있는데, 연구의 핵심은 텔로미어를 복구하는데 있다. 그러기 위해서는 텔로머라아제를 활성화시키야 하며, 이를 위해 호르몬을 주사하는 방법이 연구되고 있다.

 

그러나 텔로머라아제를 활성화시키기 위한 방법의 부작용도 고려되어야 하기에 아직은 많은 시간이 필요할거로 예상한다.

 

 

 

불치병과 노화 방지를 한번에, 줄기세포

 

피부에 상처가 생기면 특별히 치료를 하지 않아도 시간이 경과하면 피부에 딱지가 생기고 새로운 피부가 생긴다. 그 이유는 피부 아래에 위치하고 있는 줄기세포가 새로운 피부 세포를 만들어내기 때문이다.

 

줄기세포 기능을 알 수 있는 또 다른 예로 독감을 걸렸을 때 후각 기능이 떨어지는 경우이다. 이때 증상은 냄새를 못 맡는데 신기하게도 감기가 나으면 언제 그랬냐 듯이 다시 정상으로 돌아오는 경험을 다들 기억할 것이다.

 

그 이유 역시 독감으로 신경세포의 기능이 정지되었다가 독감이 나으면 후각을 담당하는 신경세포가 제 기능을 하도록 줄기세포가 재생되기 때문이다. 이렇듯 줄기세포는 몸의 기능이 고장나면 직접 그 기능을 회복하는 치료제인 셈이다.

 

이러한 줄기세포는 분화되지 않은 미성숙 상태의 세포로 존재하며 특정 조건이 되면 다양한 세포 조직으로 분화할 수 있다.

 

 

 

 

 

줄기세포는 크게 배아줄기세포와 성체줄기세포로 구분된다.

 

배아줄기세포는 생명의 시초가 되는 수정란에서 발견되며, 그에 반해 성체줄기세포는 우리 몸의 여러 조직에서 발견되는 세포이다. 따라서 자연치유물질인 줄기세포를 활용하면 질병치료뿐 아니라 질병예방에도 효과적이다.

 

인간의 노화방지에도 줄기세포를 활용할 수 있으며, 건강한 삶을 유지하고 불치병을 치료하기 위해서도 줄기세포의 사용에 큰 기대를 하기에 전 세계적으로 많은 연구가 진행되고 있다.

 

우리나라도 황우석 사태 이후 주춤한 감은 있으나, 다시 한번 예전의 줄기세포 강국이라는 명성을 되찾기를 바란다.