국내 연구진이 노화 세포를 젊은 세포로 되돌리는 역노화 기술을 개발했다.
한국과학기술원(KAIST)은 바이오·뇌공학과 조광현 교수 연구팀과 아모레퍼시픽 기술연구원팀이 노화된 인간 진피 섬유아세포를 정상적인 세포로 되돌리는 역노화 원천기술을 개발했다고 26일 밝혔다.
기존 역분화 기술은 성체 세포를 배아줄기세포로 되돌리는 역할을 하는 것으로 알려진 4가지 ‘OSKM(Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc) 야마나카 전사인자’를 이용한 부분적 역분화 전략이 쓰이고 있지만, 암을 일으킨다는 부작용이 있다.
연구팀은 시스템생물학 연구 방법을 통해 노화와 관련된 분비 표현형을 유발하는 단백질 ‘PDK1’을 찾아냈다.
시스템생물학은 정보기술(IT)의 수학 모델링, 컴퓨터 시뮬레이션과 생명공학 기술(BT)의 분자세포생물학 실험을 융합해 접근하는 연구 방법이다.
PDK1은 단백질 합성을 조절하는 ‘mTOR 신호 경로’와 암 발생에 관여하는 단백질 ‘NF-kB’를 동시에 활성화해 노화를 유발하게 된다.
실제 노화 인공피부 모델에서 PDK1을 억제한 결과 세포 노화 표지 인자가 사라지고 정상 세포로서의 기능을 되찾는 모습이 확인됐다.
노화된 피부 조직에서 감소한 콜라겐 합성이 증가하고 재생 능력이 회복된 것으로 나타났다.
PDK1은 외부에서 신호가 주어질 때만 분열하는 일종의 ‘스위치’ 인자로, OSKM 전사인자와 달리 분열을 지속해 암으로 이어질 가능성은 없다고 연구팀은 설명했다.
아모레퍼시픽 기술연구원은 동백나무 추출물에서 PDK1 억제 성분을 추출, 노화된 피부의 주름을 개선할 수 있는 화장품을 개발하고 있다.
조광현 교수는 “그동안 비가역적인 생명 현상으로만 인식돼 왔던 노화를 되돌릴 수 있는 가능성을 보여줬다”며 “노인성 질환 치료 기술 개발에 기여할 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘미국 국립과학원회보(PNAS)’ 23일자 온라인판에 실렸다.
최민우 기자 cmwoo11@kmib.co.kr
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