머콜라 박사
태곳적부터, 사람들은 젊음의 샘을 찾아왔습니다. 그런 점에서 변화된 것은 없지만, 탐구와 발견의 방법은 확실히 진보되었습니다.
이러한 생각들 중 일부는 의식을 생체공학적 신체로 이식하는 것을 포함하여 상상할 수 있는 가장 이상한 공상과학 시나리오와도 견줄 수 있습니다. 개인적으로, 저는 자연의 질서와 너무 동떨어진 것은 별로입니다.
그러나 기술과 과학 선호 사상의 영향으로 극단의 수명 연장 분야의 아이디어와 급진적인 진보에 호기심을 갖지 않을 수 없습니다. 제가 보기에 이 분야에서 가장 유망한 기법 중의 하나는 성체줄기세포의 사용에 관한 것입니다.
성체줄기세포는 신체 전체에서 발견되는 미분화된 세포입니다. 이 세포들은 필요에 따라 증식되고 교체되어 손상된 조직을 재생합니다. 노화방지 및 수명 연장과 관련된 성체줄기세포의 가치는 무한정 스스로 갱생할 수 있는 능력과 성체줄기세포가 발생된 장기에 필요한 모든 종류의 세포를 생성할 수 있는 능력에 있습니다.
Decoding Longevity의 저자인 브라이언트 빌레폰토 박사(Dr. Bryant Villeponteau)는 줄기세포를 포함하는 새로운 노화 방지 치료의 수석 연구자입니다. 그는 30년 이상 이 분야에서 개척자가 되어 왔습니다.
개인적으로 저는 줄기 세포 기술이 더 오래 살고 노화 과정의 필연적 결과인 노쇠한 부분을 대체하는 능력에 극적인 영향력을 갖게 될 수 있다고 생각합니다. 빌레폰토 박사는 노화와 장수에 관해 관심을 가지면서, 발생생물학을 연구하기 시작했습니다.
“우리가 발생을 알 수 있다면, 노화도 알 수 있습니다,”라고 그는 말합니다.
이후 그의 관심은 유전자 조절 측면으로 향했습니다. 그는 미시건 대학교의 노인학 센터에서 근무하면서, 90년 대 초 베이 지역에서 창업한 Geron Corporation의 스카우트 제안을 받아 들였습니다.
“그들은 당시 제가 매우 흥미롭게 보았던 텔로머라아제를 연구하고 있었습니다. 초창기에 제가 합류했습니다,” 라고 그는 말합니다. “우리는 인간 텔로머라아제를 복제하는 데 온 힘을 쏟았습니다. 그것을 인간이나 포유동물이 아닌 다른 동물에 복제했습니다.”
텔로머라아제란?
우리의 신체는 최대 10조 개의 세포로 구성되어 있으며, 각 세포에는 세포핵이 있습니다. 세포핵 안에는 유전자를 포함한 염색체가 있습니다. 염색체는 최대 2개의 "팔"로 구성되며, 각 팔에는 하나의 분자 DNA가 있습니다. 이는 본질적으로 염기라고 불리는 단위로 구성된 줄로 꿰어진 구슬입니다.
보통의 DNA 분자는 약 1억개의 염기 길이입니다. 이는 염색체의 한 쪽 끝에서 다른 쪽 끝가지 용수철처럼 말려 있습니다. 염색체의 각 팔의 끝에는 텔로미어라고 부르는 것이 있습니다.
염색체의 끝 부분을 푼다면, 텔로미어는 자궁 속의 임신 초기에 약 15,000개의 염기가 됩니다. 임신 직후에 세포가 분열하기 시작하면, 텔로미어는 세포가 분열될 때마다 짧아지기 시작합니다. 텔로미어가 약 5,000개의 염기로 줄어들면, 본질적으로 노화로 사망합니다.
텔로머라아제는 염색체의 말단 즉, 텔로미어를 수리하여 짧아지는 것을 방지하는 데 관여하는 효소입니다.
“텔로머라아제는 배아세포에만 있다는 사실을 알아야 합니다. 성인 세포의 경우, 성체줄기세포만을 제외하고 대부분의 세포에서 텔로머라아제가 완전히 사라집니다,” 라고 빌레폰토 박사는 설명합니다. “성체줄기세포에는 배아줄기세포와 달리 텔로머라아제가 일부만 존재하지만, 어쨌든 일부 텔로머라아제가 작용합니다.”
줄기세포의 좋은 점은 무엇입니까?
빌레폰토 박사는 Geron에서 인간 텔로머라아제를 분리하는 프로그램을 진행했습니다. Geron은 업계 최초로 이를 실행하여 성공적으로 수행했습니다. Geron의 설립자는 마이클 웨스트(Michael West)입니다. 그는 배아줄기세포에 대한 선구자적 연구로 유명합니다. 1994-95년, 웨스트는 텔로모라아제이외에 Geron의 제품군에 추가할 또 다른 제품을 찾기 시작했습니다.
그는 신체조직의 재생을 실현할 수 있는 놀라운 잠재력을 인정하며 줄기세포에 집중했습니다.
학계 및 산업 연구소에서 현재 진행 중인 대부분의 연구는 배아줄기세포 또는 유도된 다성능 줄기세포(iPS)라고 불리는 두 번째 유형을 중심으로 진행됩니다. 한편 빌레폰토 박사는 성체줄기세포가 이 결과를 달성하는 가장 손쉽고 효율적인 방법이라고 생각합니다.
즉, 성체줄기세포에는 결함이 있습니다. 성체줄기세포가 자신의 세포라서 면역 관련 문제가 없지만, 성체줄기세포는 그 숫자가 충분하지가 않습니다. 특히 나이가 들면, 성체줄기세포의 수가 점점 더 줄어들고, 갈수록 기능이 저하됩니다. 그리고 또 다른 문제는 형성해야 하는 조직을 형성하지 않는다는 것입니다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 빌레폰토 박사(Dr. Villeponteau)는 세포가 노화되지 않고 모든 종류의 세포를 분화시킬 수 있는 능력을 유지하면서 성체줄기세포를 백만 배 더 증폭시킬 수 있는 기술과 전문성을 갖춘 회사를 창립했습니다. 다시 말씀드리지만, 조직을 재생하여 수 많은 노화 관련 질병을 치료하거나 또는 적어도 개선시키는 성체줄기세포의 능력은 이 분야를 매우 흥미롭게 만듭니다.
수명연장을 위한 텔로머라아제의 부정적인 경우
저는 처음 인간의 수명을 연장하기 위해 텔로머라아제를 사용한다는 원리에 흥미를 느꼈습니다. 그러나 몇 명의 다른 임상의들과 얘기를 나누면서, 신체 전체에 영향을 주는 일반적인 과정을 사용하면 심각한 우려가 발생할 수도 있다는 것을 알게 되었습니다. 그러나 빌레폰토 박사의 인간 성체줄기세포의 증폭 과정은 한 종류의 세포를 대상으로 함에 따라 이러한 우려를 우회하는 것으로 보입니다. 그는 다음과 같이 설명합니다.
"여기에 문제가 있습니다. 텔로머라아제를 전체적으로 활성화시킬 경우, 99%의 세포가 영향을 받지 않을 뿐더러 그래야 하기 때문에 충분히 좋지 않을 것입니다. 근육, 신경 등 모든 작업을 하는 세포인 신체의 체세포는 자연적인 수명이 있기 때문에, 인위적인 수명연장을 해서는 안 됩니다. 아마도 [수명]을 약간 연장시키기 위해 특정한 일을 할 수도 있습니다. 하지만, 아주 조금만 해야 합니다. 세포는 죽어갈 것이므로 재생되어야 합니다. 여기에는 재생 과정이 있어야 합니다.
한때는 두뇌와 심장근육과 같은 특정 조직에는 줄기세포가 없으며, 새로이 성장하지도 않는다고 생각했었습니다. 그것은 사실이 아닙니다. 이제 우리는 그러한 조직에도 줄기세포가 있음을 알았습니다. 신경 세포[두뇌 세포]의 경우, 이 역량을 가지고 있다는 기억에 매우 중요합니다. 텔로머라아제 활성화가 전신적으로도 되어도 도움이 되는 곳은 자신의 줄기세포로 도움을 얻는 줄기세포 분획입니다.
저희는 줄기세포의 성장과 줄기세포의 유지를 자극하기 위한 제품을 상업적으로 판매해 오고 있으며, 텔로미어 기능이 그것의 일부입니다... 노화 자체와 줄기세포는 다면적이고 다양한 경로를 가집니다. 정말로 다양한 경로에서 다루어야 합니다. 치료에는 마법이 있을 수 없습니다. 노화는 여러 경로를 포함하는 과정이므로, 다양한 방법을 시도해야 합니다."
성체줄기세포의 작용 예시
빌레폰토 박사는 피부가 나이에 대한 표면적인 "지침"으로 사용될 수 있으므로, 성체줄기세포의 잠재적인 효능을 설명하는 예로 피부를 이용합니다. 나이가 들어감에 따라, 피부가 점점 얇아지고 탄력을 잃게 됩니다. 따라서 피부에 주름이 생기고 처지게 됩니다. 이제 피부가 계속해서 자체적으로 재생되며, 새로운 세포가 아래쪽에 생성됨에 따라 오래된 세포는 탈피됩니다. 성체줄기세포가 이러한 새 피부 세포를 탄생시킵니다.
이전에 언급했듯이, 나이가 들면 성체줄기세포는 그 숫자가 줄어듭니다. 또한 기능 장애가 발생합니다. 그 결과, 피부의 회전율이 절반으로 떨어집니다. 성체줄기세포를 추가하여 피부 조직의 재생을 더욱 젊은 수준으로 유지할 수 있다면, 젊어 보이는 피부를 더 오래 유지할 수 있게 됩니다.
이러한 말이 사실일지 의심이 갈 수 있지만, 빌레폰토 박사는 이 기술을 사용하여 신체 기관을 복구 할 수 있음을 보여주는 실험적이면서도 실제적인 증거를 지적합니다. 그러나 전체적인 노화의 멈춤에 관해서는 그 결과가 명확하지 않습니다.
세 가지 종류의 줄기 세포
줄기 세포 개체군에는 세 가지 주요 유형이 있습니다. 각 유형마다 장점과 단점이 있습니다.
- 배아줄기세포 이름에서 알 수 있듯이, 배아줄기세포는 인체의 배아에서 나옵니다. 줄기세포를 채집하려면 배아를 파괴해야 하기 때문에 배아줄기세포의 이용에 관하여 윤리적인 문제가 제기되어 왔습니다.
효력이 있지만, 미숙함은 또한 문제를 내포합니다. 배아줄기세포를 후기 단계 조직으로 발달시키는 것은 어렵습니다. 배아줄기세포는 간, 뇌, 근육조직과 같은 개별 조직에서 제거되지 않기 때문에 원하는 특정 조직을 형성하도록 만드는 방법을 찾기도 어렵습니다.
또한 드물기는 하지만, 배아줄기세포가 각화종을 형성할 수 있기 때문에 암에 걸릴 가능성도 있습니다. 그리고 배아줄기세포는 자신의 세포가 아니기 때문에, 면역 반응을 일으킬 수도 있습니다.
- 유도 다성능 줄기세포(iPS). 2008년에 발견된 이 세포들은 과학자들의 흥미를 불러일으켰습니다. 이 세포들은 신체의 거의 모든 부분에서 섬유아세포(세포의 일종)를 섭취할 수 있으며, 줄기세포 기능에 중요한 것으로 알려진 4가지 다른 유전자를 주입 또는 넣게 됩니다. 이는 원래 세포를 배아줄기세포(자신의 배아줄기세포)로 변환시킵니다.
그러나, 이 또한 문제가 있습니다. 장점은 이 세포가 자신의 세포이므로 면역반응 문제가 없다는 것입니다. 그러나 여전히 종양의 성장을 촉진할 가능성이 있습니다. 빌레폰트 박사가 설명하듯이, 유전자를 게놈에 삽입할 때마다 암 유전자 근처에 놓아 암을 유발할 위험이 있습니다.
또한 필요로 할 수도 있는 다양한 조직에 구분해서 넣는 데 따른 어려움이 있습니다. 이 분야는 여전히 많은 연구가 진행 중인 흥미로운 분야입니다.
- 성체줄기세포. 성체줄기세포는 자기 세포이므로 면역문제가 없다는 장점이 있습니다. 또한 윤리적 문제가 없습니다. 지금까지는 암 위험을 초래하지 않는 것으로 보이며, 이는 또 다른 주요 장점입니다. 단점은 성장하기가 어렵고 효과적일만큼 충분하지 않다는 것입니다. 그 숫자를 증폭시킬 수 있다면 그것은 획기적일 것입니다.
이것이 바로 빌레폰트 박사가 연구하고 있는 핵심 부문입니다. 현재까지 이들은 성체줄기세포가 증식할 수 있는 유망한 것으로 보이는 매개체와 절차를 개발했습니다. 그러나, 그는 이 원리가 입증되기까지 1-2년이 걸릴 수 있다고 생각합니다.
현재의 줄기세포 사용 방법
미국에서는 세포를 추출하여, 증식한 다음 다시 인체에 넣는 것이 불법입니다. FDA는 이를 약으로 간주합니다. 그러나, 골수를 채취하여 줄기세포를 분리하는 것은 합법입니다. 임의의 약으로 세포를 치료하지 않거나 또는 성장시키려 하지 않는 한, 정제된 농축 형태로 이를 합법적으로 다시 넣을 수 있습니다. 이러한 치료법은 이미 미국과 해외에 존재합니다.
별개의 성체줄기세포를 사용하는 가장 흔한 치료 중의 하나가 무릎 부상입니다. 빌레폰트 박사에 따르면, 이로부터 아주 좋은 결과를 얻고 있으며, 많은 사람들이 실제 치료되었다고 합니다. 성체줄기세포 치료법은 또한 허리 문제가 있는 사람들에게도 성공적으로 사용되어 왔으며, 특히 관절 문제와 뼈 성장에 효과가 있어 보입니다.
빌레폰트 박사는 심지어 성체줄기세포를 사용하여 앞이빨 중 하나 주변의 골손실을 치료하여 좋은 결과를 얻었습니다.
그는 또한 성체줄기세포로 당뇨병을 치료할 수 있으며, 인간의 췌장과 심지어 심장까지도 재생할 수 있다고 생각합니다. 성체줄기세포 기술로 혜택을 볼 수 있는 또 다른 부분은 순환계(동맥, 정맥 및 모세혈관)의 재조정입니다.
자가면역질환 및 다발성 경화증(MS) 또한 도움을 받을 수 있습니다. 현재 유타 주에는 뇌졸중 환자에게 성체줄기세포를 사용하여 뇌기능을 재생하고 있다고 주장하는 의사가 있습니다. 줄기세포는 지난 20여 년간 암환자에게도 사용되어 왔습니다.
이들은 인간의 귀뿐만 아니라 식도도 성공적으로 복제했습니다. 이 기술을 사용하여 신장, 췌장, 간 및 심장과 같은 더욱 복잡한 장기를 복제하는 방법을 파악하는 것은 시간문제입니다.
추가 정보
노화과정을 되돌리려는 미래의 적극적인 노력을 생각해 볼 때, 나노테크가 떠오릅니다. 빌레폰트 박사와 얘기를 나누면서, 저는 그가 연구 중인 기술이 생물학적 나노테크와 유사하다고 생각했습니다. 조직을 복구하기 위해 합성 나노봇을 만들기보다는, 성체줄기세포로 그러한 과업을 수행하는 방법을 이미 알고 있는 인체의 본능적인 지능에 중점을 두는 것이 훨씬 더 현명해 보입니다.
이런 종류의 기술이 완성되기까지 얼마나 걸릴지는 알려지지 않았지만, 연구는 빠른 속도로 진행되고 있습니다. 빌레폰트 박사는 세포 재생 및 수명 연장의 분야에서 진정한 진전을 이룰 수 있는 가장 빠른 방법이라고 생각합니다.
그때까지는 올바르게 먹고, 운동하고(근육 줄기세포의 생성을 촉진) 청결하고 건강한 라이프스타일로 살면서 많은 시간 아마도 수 십년을 추가할 수 있을 것입니다. 한편 극단적인 수명 연장은 또 다른 문제입니다.