미국 캘리포니아에서 실시한 소규모 임상 연구에서 신체의 후생유전학 생체시계(epigenetic clock, 생화학적 나이 측정법) 역전이 확인됐다.

1년 동안 9명의 건강한 자원자가 3가지 일반적인 약물(성장 호르몬과 2가지 당뇨병 약물)을 혼합해 섭취, 인체 게놈 마커분석 측정 결과 평균 2.5년의 생물학적 나이가 줄었다.

실험 참가자들의 면역체계도 회춘의 징후를 보였다. 연구팀은 관련 실험 대상자가 소수이고 대조군을 포함하지 않아 예비적 단계라고 지적한다.

거꾸로 흐른 생체시계

후생유전학적 분석을 수행한 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA)의 유전학자 스티브 호바스(Steve Horvath)는 “(생체)시간이 늦어 질 것으로 예상했지만 그 역전까지는 아니었다”고 네이처 인터뷰에서 말했다.

연구 결과는 9월 5일(현지시각) 과학저널 에이징 셀(Aging Cell)에 발표됐다.

연구는 노인의 모습으로 태어나 아기 모습으로 죽는 브레드 피트 주연의 할리우드 영화 ‘벤자민버튼의 시간은 거꾸로 간다(The Curious Case of Benjamin Button, 2008)’의 스토리가 일부 현실로 구현했다.

5일(현지시각) 네이처에서 독일 아헨대(Aachen University)의 세포생물학자 볼프강 바그너 (Wolfgang Wagner)는“효과가 있을 수 있으나 연구가 매우 작고 잘 통제되지 않았기 때문에 결과는 확실하지 않다”고 지적했다.

성장 호르몬과 당뇨약 활용

후성 유전적 시계는 DNA 테그한 메틸그룹 등 화학적 변형을 포함하는 신체의 후성유전에 의존한다. 이 태그 패턴은 삶의 과정에서 변화하며, 생물학적 연령을 추적해 시간이 지체되거나 뒤쳐질 수 있다.

과학자들은 게놈에서 DNA-메틸화 세트를 선택해 후성 유전시계를 구성한다. 지난 몇 년간 후생 유전학 연구의 선구자 호바스는 가장 정확한 연구를 개발했다.

최신 시험은 주로 인간에서 성장 호르몬을 안전하게 사용, 흉선(thymus gland)을 복원 할 수 있는지 테스트하기 위해 고안됐다. 폐와 흉골 사이의 가슴에 있는 흉선은 효율적인 면역기능에 중요하다. 백혈구는 골수에서 생산된 후 흉선에서 성숙해 신체가 감염 및 암과 싸우는데 특화된 T세포가 된다. 그러나 사춘기가 지나면 흉선이 줄어들기 시작하고 점점 지방에 막히게 된다.

동물과 일부 인체 연구의 증거에 따르면 성장 호르몬은 흉선의 재생을 자극한다. 그러나 이 호르몬은 또한 당뇨병을 촉진시킬 수 있으므로 이 시험에는 널리 사용되는 2가지 당뇨병약인 데히드로 에피 안드로스테론(DHEA)과 메트포르민(metformin) 혼합 치료제가 포함됐다.

흉선 재생, 면역회복 및 인슐린 완화(TRIIM) 시험은 51세에서 65세 사이의 9명의 백인 남성을 대상으로 실시됐다. LA의 ‘인터빈 이뮨(Intervene Immune)’의 최고 과학 책임자이자 공동 창립자 면역 학자 그레고리 페히(Gregory Fahy)가 연구를 이끌었다. 2015 년 5 월 미국 식품의 약국 (FDA)의 승인을 받은 후 캘리포니아 팔로알토(Palo Alto)의 스텐포드 메디컬 센터(Stanford Medical Center)에서 연구가 시작됐다.

페시의 흉선에 대한 관심은 1986년으로 거슬러 올라간다. 과학자들은 성장 호르몬 분비 세포를 쥐에 이식해 면역계를 젊어지게 하는 연구를 접했다. 그는 누구도 임상 시험으로 결과에 대한 후속 조치를 취하지 않은 것에 놀랐다. 10년 후 46세의 그는 한 달 동안 성장 호르몬과 DHEA로 치료를 받고 자신의 흉선이 재생되는 것을 발견했다.

TRIIM 시험에서 과학자들은 치료 기간 동안 참가자로부터 혈액 샘플을 채취했다. 테스트 결과, 각 참가자에서 혈구수가 회복됐다. 연구진은 또한 자기공명영상(MRI)을 사용해 연구시작과 종료시 흉선의 구성을 결정했다. 그들은 7명의 참가자에서 축적된 지방이 재생된 흉선 조직으로 대체된 것을 발견했다.

흉선 복원…혈액 면역세포 증가

실험참가자의 후성유전 시계에 미치는 약물의 효과를 확인한 것은 나중 일이다.

페시가 호바스와 분석을 수행, 임상 연구가 끝났다. 호바스는 각 환자의 생물학적 연령을 평가하기 위해 4개의 다른 후성유전 시계를 사용했다. 모든 테스트에서 각 시험 참가자에 대해 상당한 역전을 발견했다.

호바스는 “이것은 치료의 생물학적 효과가 강력하다는 것을 의미했다”고 말했다. 게다가 시험 중단 6개월 후 최종 혈액 샘플을 제공한 6 명의 참가자들에게도 그 효과가 지속됐다.

그는 “우리는 각 개인의 변화를 추적할 수 있고, 각각의 효과가 매우 강력했기 때문에 낙관적”이라고 말했다. 연구원들은 이미 암과 심장병과 같은 일반적인 연령 관련 질병의 면역 가능성에 대해 메트포르민을 테스트하고 있다.

페시는 혼합 치료제에 포함된 3가지 약물이 독특한 메커니즘을 통해 생물학적 노화에 미치는 영향에 개별적으로 기여할 수 있다고 말한다.

인터빈 이뮨(Intervene Immune)은 연령대와 민족이 다른 사람들과 여성을 포함하는 더 큰 연구를 계획하고 있다. 흉선의 재생은 노인을 포함한 면역 체계가 약한 사람들에게 유용 할 수 있다는 설명이다. 폐렴 및 기타 전염병은 70세 이상의 사람들의 주요 사망 원인이다.

영국 에든버러(Edinburgh)의 헤리엇-와트대)Herriot-Watt University) 암 면역학자 샘 팔머(Sam Palmer)는 “혈액에서 면역 세포가 늘어나는 것을 보는 것이 흥미롭다”며 “(이는) 감염성 질병뿐만 아니라 암과 일반적으로 노화에 큰 영향을 미친다”고 네이처에 말했다.