기사 작성: 새전북신문 - 2025년 02월 11일 14시33분
[오늘과 내일] 생명 연장: 그 무한한 꿈을 향하여
생명연장 기술이 10~20여 년 전에는 항노화(抗老化, Anti-Aging) 연구를 위주로 진행되었다면 최근에는 이 파라다임이 역노화(逆老化, Reverse Aging)로 바뀌고 있다. 더 나아가서 역노화에 생성형 인공지능(AI)까지 합세하여 의료 혁신에 박차를 가하고 있다.
우리 몸은 엄마의 난자에 아빠의 정자가 수정되면 난자의 분화로 시작한다. 수정 후, 10~14일 정도에 8~9차례 분화하면 128~256개 정도의 배아줄기세포가 만들어진다. 이를 배아줄기세포주(細胞株)라고 하는데 발암가능성과 윤리문제의 제한점이 있다. 배아줄기세포는 우리 몸 각 장기의 전구체인 성체줄기세포로 분화한다.
수정된 난자가 2개월 동안 계속하여 44번 분화하면 40~60조(兆)개 정도의 세포가 240여 종류의 장기로 형성되어 우리 몸의 각 기능을 담당한다. 즉, 성체줄기세포는 피부세포, 각막세포, 뼈세포, 연골세포 등의 우리 몸 240여 가지 세포인 체세포로 분화하여 결국 세포의 일생을 마감하게 된다. 결국 우리 몸은 난자(수정)→배아줄기세포→성체줄기세포→체세포 분화의 순서로 일생을 거친다.
역노화의 기초는 2000년대 초반으로 거슬러 올라간다. 일본 교토의대 정형외과 의사인 신야 야마나까(山中 伸彌)교수는 우리 몸을 조절하는 호르몬, 단백질, 펩타이드 등 10만 종으로부터 체세포가 배아줄기세포 성격을 갖게 하는 이른바 역분화줄기세포(Induced Pluripotent Stem Cell, 유도만능세포, iPS)를 만드는 야마나까 4인자(Oct4, Klf4, Sox9, c-Myc)를 발견하는 세기의 업적을 이루어. 2006년도에 논문을 게재한다. 이 논문으로 2012년에 영국의 존 거든과 함께 세포의 역노화 즉, 재프로그램(Reprogramming) 아이디어로 노벨 의학상을 수상한다.
이 연구의 주 아이디어는 이미 분화가 다 끝난 체세포인 피부세포를 야마나까 4인자를 이용하여 배아줄기세포와 같은 성질을 갖는 유도만능세포로 만들었다는데 의미가 있다. (체세포→배아줄기세포로 역분화) 이를 세포수준이 아니라 장기수준으로 확대하면 거의 늙은 장기를 어린아이 수준의 장기로 되돌릴 수 있다는 즉, 역노화 시킬 수 있다는 데에 있다.
역분화 줄기세포의 가장 큰 문제점은 야마나카 4인자의 세포 내의 이입이 어려워 즉, 불안정성이 심해 세포의 역노화 성공률이 1% 정도로 아주 낮다는 데 있다. 야마나카 4인자는 아미노산 서열이 300여 개가 넘는 고분자생리활성물질로 성공률을 높이기 위해서는 새롭게 조합하여야 한다. 이를 실험실 연구원들이 직접 수행하려면 너무 많은 비용과 시간이 소요된다.
이를 해결하기 위하여 오픈AI는 미국의 바이오기업 레트로 바이오사이언스와 협업하여 AI “GTP-4b마이크로”를 개발하여 본격적으로 역노화 기술개발에 나선 것이다. 레트로 바이오사이언스는 역노화 기술로 인류의 기대 수명을 지금보다 10년 더 연장하겠다는 목표를 세우고 있다.
유사한 기술 개발로는 ①구글은 AI를 이용한 노화 및 수명 연장 연구, ②엔비디아는 신약 개발용 AI플랫폼 바이오니모를 출시, ③아마존은 AI를 활용한 노화세포제거 기술에 투자, 그리고 ④마이크로소프트는 의료 영상분석 등 의료 지원용 AI모델에 천문학적 연구비들을 쏟아 붓고 있다.
일련의 의료AI의 융합연구가 성공거두면 많은 질병이 치료되어 결국에는 생명 연장에 한 발자국 더 앞서게 되는 무한한 꿈을 향하여 다가설 수 있을 것이라고 예견하고 있다. /강길선(교수, 전북대학교 고분자나노공학과)
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지면 : 2025-02-12 8면
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