"청춘을 돌려다오"..노화 세포를 젊은 세포로 되돌린다

KAIST, 노화 세포를 '젊은 세포'로..역노화 기술 개발
시스템생물학 연구방법 적용..역노화 인자 'PDK1' 찾아
아모레퍼시픽, 노화 피부의 주름개선 화장품 개발 중

조광현 KAIST 교수 연구팀은 시스템생물학 연구방법을 적용해 노화 세포를 젊은 세포로 되돌리는 역노화 기술을 개발했다. KAIST 제공

조광현 KAIST 교수

국내 연구진이 노화 세포를 젊은 세포로 되돌리는 역노화 기술을 개발했다. 노화 현상을 막고 각종 노인성 질환을 사전에 예방하는 치료제 개발로 이어질지 주목된다.

KAIST는 조광현 교수(바이오및뇌공학과) 연구팀이 시스템생물학 연구를 통해 노화된 인간의 진피 섬유아세포를 정상적인 젊은 세포로 되돌리는 기술을 노화 인공피부 모델에 적용해 입증하는 데 성공했다고 26일 밝혔다.

세포 노화는 텔로미어 단축, 산화 스트레스, 암 유발 유전자 활성화, DNA 손상 등에 대응해 세포가 세포주기를 영구히 멈추는 생명 현상을 의미한다. 최근 들어 인위적 조작을 통해 노화된 세포의 세포주기를 회복시키는 연구가 다양하게 진행되고 있다.

가령, 분화된 세포를 역분화시키는 4개의 'OSKM(Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc) 야마나카 전사인자'를 일시적으로 발현시켜 노화 세포를 젊은 상태로 되돌릴 수 있지만, 종양 형성과 암 유발 등 부작용을 초래한다.

연구팀은 시스템생물학 연구방법을 통해 노화된 인간 진피 섬유아세포를 젊은 세포로 되돌리는 데 필요한 핵심 인자 'PDK1'을 찾아냈다.

PDK1은 단백질 합성과 세포 성장 등을 조절하는 mTOR와 면역 물질인 사이토카인의 생성에 관여하는 'NF-kB'를 동시에 제어한다.

연구팀은 PDK1을 억제해 노화된 인간 진피 섬유아세포를 다시 정상적인 젊은 세포로 되돌릴 수 있다는 사실을 분자 세포실험과 노화 인공피부 모델 실험으로 규명했다. PDK1을 억제했을 때 세포 노화 표지 인자들이 사라지고, 정상 세포로 기능을 회복하는 현상을 확인한 것이다.

특히 아모레퍼시픽 기술연구원과 처음으로 개발한 노화 인공피부 모델에서 감소한 콜라겐 합성이 증가하고, 재생능력이 회복된 것으로 나타났다.

아모레퍼시픽 기술연구원은 이 기술을 토대로 동백추출물에서 PDK1 억제 성분을 추출해 노화된 피부의 주름을 개선하는 화장품을 개발하고 있다.

조광현 KAIST 교수는 "그동안 비가역적 생명현상으로 인식돼 왔던 노화를 가역화할 수 있는 가능성을 보여준 연구"라며 "노화 피부 등을 포함한 노화 현상과 노인성 질환의 발생을 사전에 억제할 수 있는 근본적인 치료 전략을 제시했다는 데 의미가 있다"고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)' 지난달 23일 온라인판에 실렸으으며, 연구재단과 KAIST, 아모레퍼시픽의 지원을 받아 연구가 수행됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr