비즈니스 기회
노화를 늦추기 위한 일회성 주사?
예방적 노화 방지 요법은 희망 사항처럼 보입니다. 그러나 콜드 스프링 하버 연구소(Cold Spring Harbor Laboratory)의 코리나 아모르 베가스(Corina Amor Vegas) 박사가 이끄는 새로운 연구는 적어도 쥐에게는 꿈을 현실로 만드는 치료법을 설명하고 있습니다.
쥐가 젊은 성인기에 한 번의 주사를 맞았을 때, 그들은 또래에 비해 더 느리게 늙었습니다. 인간의 약 65세에 해당하는 생쥐는 더 날씬하고 혈당과 인슐린 수치를 더 잘 조절할 수 있으며 염증이 낮고 신진대사 프로필이 더 젊었습니다.
이 주사는 CAR(Chimeric Antigen Cell : 키메라 항원 수용체) T 세포로 구성됩니다. 이 세포는 신체의 특정 표적을 사냥하는 데 능숙한 면역 세포의 일종인 신체의 T 세포에서 유전적으로 조작됩니다.
CAR T 세포는 이전에는 치료할 수 없었던 혈액암에 대한 혁신적인 치료법으로 처음 명성을 얻었습니다. 그들은 이제 자가면역 질환, 천식, 간 및 신장 질환, 심지어 HIV와 같은 다른 의학적 문제를 해결하는 데도 활용할 수 있음이 밝혀지고 있습니다.
이번 연구는 CAR T의 암 퇴치 전략서의 한 페이지를 발췌했습니다. 그러나 그들은 암세포를 표적으로 삼는 대신, 노화와 관련된 건강 문제와 관련된 세포의 일종인 노화 세포를 찾아 파괴하도록 조작했습니다. 흔히 "좀비 세포"라고 불리는 이 세포는 나이가 들면서 축적되어 주변 조직을 손상시키는 독성 화학 물질을 뿜어냅니다. 좀비 세포는 장수 연구자들과 투자자들 모두의 표적이 되어 왔습니다. 세포를 파괴하는 세놀리틱스(senolytics)라는 약물은 현재 수십억 달러 규모의 산업이 되었습니다.
세놀리틱 CAR T라고 불리는 약물을 늙은 쥐에게 투여했을 때도 생체 시계를 거꾸로 돌렸습니다. 인간과 마찬가지로 생쥐의 경우에도 나이가 들수록 당뇨병의 위험이 증가합니다. 세놀리틱 CAR T는 여러 장기에 있는 좀비 세포를 제거함으로써 쥐는 문제 없이 높은 당수치를 처리할 수 있었습니다. 신진대사가 좋아졌고, 훨씬 어린 쥐처럼 뛰어다니고 뛰기 시작했습니다.
"늙은 쥐에게 투여하면 젊어집니다. 어린 쥐에게 투여하면 나이가 더 느려집니다. 지금 당장 다른 어떤 치료법도 이것을 할 수 없다"고 Amor Vegas는 보도 자료에서 말했습니다.
좀비 세포
좀비 세포가 항상 나쁜 것은 아닙니다.
그들은 일반 세포로 시작합니다. 시간이 지남에 따라 DNA와 내부 구조에 손상이 누적됨에 따라 신체는 세포의 분열 능력을 제한하여 세포가 암으로 변하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 세포는 아직 살아 있지만, 더 이상 정상적인 일을 할 수 없습니다. 대신, 그들은 T 세포를 포함한 신체의 면역 체계에 경고하여 화학 물질을 제거하도록 경고하는 복잡한 화학 물질 혼합물을 방출합니다. 봄맞이 대청소와 마찬가지로 신체가 정상적으로 기능하도록 하는 데 도움이 됩니다.
그러나 나이가 들어도 좀비 세포는 남아 있습니다. 염증을 증가시켜 암, 조직 흉터, 혈관 및 심장 질환과 같은 노화 관련 질병을 유발합니다. 이러한 세포를 파괴하는 약물인 세놀리틱스는 이러한 조건을 개선하고 생쥐의 수명을 연장합니다.
하지만 애드빌의 알약처럼, 세놀리틱스는 체내에서 오래 지속되지 않습니다. 좀비 세포를 막기 위해서는 반복적인 투여가 필요할 수 있습니다.
완벽한 조화
여기서 CAR T 세포가 등장합니다. 지난 2020년, 아모르 베가스(Amor Vegas)와 동료들은 좀비 세포를 추적해 죽이는 '살아있는' 세놀리틱 T 세포를 설계했습니다.
모든 세포에는 표면에서 유래된 단백질 "신호"가 점재되어 있습니다. 다른 세포 유형에는 이러한 단백질의 고유한 구색이 있습니다. 연구팀은 좀비 세포에서 uPAR이라고 불리는 단백질 '신호대'를 발견했습니다. 이 단백질은 일반적으로 대부분의 장기에서 낮은 수준으로 발생하지만 좀비 세포에서 증가하여 세놀리틱 CAR T 세포의 완벽한 표적이 됩니다.
테스트에서 이 치료법은 간암과 폐암이 있는 쥐 모델에서 노화 세포를 제거했습니다. 그러나 놀랍게도, 연구팀은 치료를 받은 어린 쥐가 간 건강과 신진대사가 더 좋다는 것을 발견했는데, 둘 다 노화 관련 질병에 기여합니다.
이와 비슷한 치료법이 노화 중에도 건강을 연장할 수 있을까?
살아있는 노화 방지 약물
연구팀은 먼저 세놀리틱 CAR T 세포를 약 65세의 노인 쥐에 주입했습니다. 20일 이내에, 그들은 몸 전체, 특히 간, 지방 조직, 췌장에서 좀비 세포의 수가 줄어들었습니다. 좀비 세포로 인한 염증 수치가 낮아졌고 쥐의 면역 프로필은 더 젊은 상태로 역전되었습니다.
생쥐와 인간 모두 나이가 들면서 신진대사가 엉망이 되는 경향이 있습니다. 당과 인슐린을 처리하는 능력이 저하되어 당뇨병으로 이어질 수 있습니다.
세놀리틱 CAR T 요법을 사용하면 노령 쥐는 치료받지 않은 동료보다 혈당 수치를 훨씬 더 잘 조절할 수 있습니다. 또한 단식 후 기본 인슐린 수치가 낮았는데, 설탕이 든 간식을 먹었을 때 인슐린 수치가 급격히 증가했는데, 이는 건강한 신진대사의 신호입니다.
CAR T의 잠재적으로 위험한 부작용은 과도한 면역 반응입니다. 연구팀은 고용량의 어린 동물에서 부작용의 징후를 보았지만 치료량을 낮추는 것은 노인 쥐에서 안전하고 효과적이었습니다.
우아하고 아름다운 노화
화학적 세놀리틱스는 체내에서 몇 시간만 지속됩니다. 실질적으로 이것은 좀비 세포를 막기 위해 지속적으로 복용해야 할 수도 있음을 의미합니다.
반면에 CAR T 세포는 훨씬 더 긴 수명을 가지고 있으며, 체내에 처음 주입한 후 10년 이상 지속될 수 있습니다. 그들은 또한 면역 체계가 새로운 위협—이 경우에는 노화 세포—에 대해 배우도록 "훈련"합니다.
연구팀은 세놀리틱 CAR T 세포가 체내에서 얼마나 오래 지속될 수 있는지 테스트하기 위해 젊은 성인 쥐에게 주입하고 나이가 들어감에 따라 건강을 모니터링했습니다. 조작된 세포는 노화 세포가 축적되기 시작할 때까지 휴면 상태였다가 다시 활성화되어 좀비 세포를 쉽게 쓸어버렸습니다.
단 한 번의 샷으로 생쥐는 우아하게 늙었습니다. 그들은 혈당 수치가 낮았고, 인슐린 반응이 더 좋았으며, 노년기까지 신체적으로 더 활발했습니다.
하지만 생쥐는 사람이 아닙니다. 그들의 수명은 우리보다 훨씬 짧습니다. 세놀리틱 CAR T 세포의 효과는 우리 몸에서 오래 지속되지 않을 수 있으며, 잠재적으로 여러 번 투여해야 할 수 있습니다. 이 치료법은 위험할 수 있으며, 때로는 장기를 손상시키는 격렬한 면역 반응을 유발할 수 있습니다. 그리고 비용 요인이 있습니다. CAR T 치료제는 대부분의 사람들이 이용할 수 없는 수준으로, 암 치료에 1회 투여 비용이 수십만 달러에 달합니다.
이러한 문제에도 불구하고 팀은 조심스럽게 미래를 전망하고 있습니다.
"CAR T 세포를 사용하면 만성 노화 관련 질환의 경우 이는 잠재적으로 삶을 변화시킬 수 있습니다. 하루에 여러 번 치료가 필요한 환자와 주사를 맞으면 몇 년 동안 치료를 받을 수 있다고 생각해 보십시오."라고 Amor Vegas는 말했습니다.
이상의 기사는 2024년 2월 5일 Singularityhub에 게재된 “A One-and-Done Injection to Slow Aging? New Study in Mice Opens the Possibility”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 추가 정보 : http://Prophylactic and long-lasting efficacy of senolytic CAR T cells against age-related metabolic dysfunction | Nature Aging
* 정보 출처 : http://A One-and-Done Injection to Slow Aging? New Study in Mice Opens the Possibility (singularityhub.com)