회춘이 단지 꿈이 아니라 과학의 힘으로 현실이 될 수도 있겠다. 노화 세포를 젊은 세포 상태로 되돌려 노화가 반대로 진행되는 ‘역(逆)노화’ 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

카이스트(KAIST) 바이오뇌공학과 조광현 교수와 안수균 연구원, 아모레퍼시픽 기술연구원 팀은 사람의 노화된 피부 세포 일부를 젊은 세포로 되돌리는 ‘역노화’ 기술을 컴퓨터 시뮬레이션으로 개발했다고 26일 밝혔다.

조 교수팀은 시스템 생물학 연구를 통해 인간 진피 섬유아세포망의 컴퓨터 모델을 개발해 시뮬레이션했다. 섬유아세포는 세포 사이의 공간을 채워주고 세포를 연결해주는 콜라겐 등 물질(세포외기질)을 생산하는 세포다.

그 결과 ‘PDK1’이란 단백질이 노화를 일으키는 네트워크를 차단하는 ‘스위치’ 역할을 한다는 사실을 발견했다. 세포 성장을 조절하는 단백질(mTOR)이나 면역 물질인 사이토카인을 생성하는 단백질(NF-kB)이 활성화하면 노화가 진행된다.

조 교수팀은 ‘PDK1’이 이런 노화를 일으키는 단백질을 효율적으로 차단할 수 있다는 사실을 처음 알아낸 것이다. 연구팀은 사람의 진피 섬유아세포와 이를 이용해 만든 입체 인공피부를 이용해 PDK1 유전자를 억제하는 실험을 진행했다. 그 결과 노화된 피부 조직에서 감소했던 콜라겐의 합성이 늘어나고 재생 능력이 회복돼 젊은 피부 조직의 특성이 나타난다는 사실을 확인했다.
조 교수는 “거미줄처럼 얽혀 있는 네트워크 중에서 노화에 이르는 네크워크를 가장 효율적으로 차단할 수 있는 ‘마스터 스위치’를 발견한 셈”이라고 설명했다.

연구팀은 한발 더 나아가 노화된 인공 피부를 통해 ‘PDK1’을 억제했을 때 세포가 활력을 되찾는 걸 실험을 통해 밝혀냈다. 진피층이 얇아지면서 콜라겐 합성이 줄어드는 노화현상을 나타내던 피부가 ‘PDK1’를 억제하자 정상적으로 기능을 회복하는 현상을 확인했다.

역노화 과정의 종양 유발 위험도 낮춰

연구팀은 특히 역노화 연구의 난제였던 종양·암 유발 위험을 낮추고 안정성을 확보한 것을 주요한 성과로 꼽고 있다. 현재까지 널리 연구되고 있는 역노화 방식은 이미 분화된 세포를 역 분화시키는 방식이이서 세포 분열이 통제되지 않을 경우 종양이나 암이 생길 우려가 있다. 조 교수는 “PDK1을 억제하는 방식은 암세포로 변질되는 우려를 막을 수 있어 안전하게 젊고 건강한 세포로 되돌리는 것이 가능하다”고 강조했다.

조 교수는 “피부 노화뿐 아니라 노화 세포가 늘어나면 생기는 각종 노인성 질환 등을 막을 수 있는 역노화 약물의 원천기술이 개발된 것”이라며 “투자를 통한 상업화 과정을 거치면 5년 내 안전한 역노화 유도화 약물이 상용화될 것으로 기대된다”고 말했다. 함께 연구에 참여한 아모레퍼시픽은 동백추출물에서 PDK1 억제 성분을 추출해 노화된 피부의 주름을 개선하는 화장품을 개발 중이다.
연구 결과는 지난 18일 국제 저명 학술지인 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 게재됐다.