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늙은 원숭이들은 당뇨병약을 먹었을 때 더 천천히 늙었습니다
이미지 크레디트: Billy Pasco / Unsplash
노화를 늦추는 약은 이미 시판되고 있을지 모릅니다.
과학자들은 제2형 당뇨병 치료에 널리 처방되는 약물인 메트포르민이 노화를 지연시킬 수 있다는 이유로 오랫동안 관심을 가져왔습니다. 벌레, 초파리, 설치류의 경우, 이 약은 한 알당 평균 1달러도 안 되는 양으로, 유망한 노화 방지 효과를 보여 줍니다.
지난주 셀(Cell)에 실린 한 연구는 메트포르민이 시간의 파괴를 늦출 수 있다는 증거를 추가했습니다. 과학자들은 인간 나이로 52세에서 64세 사이의 수컷 원숭이에게 3년 동안 매일 알약을 먹이고 신체 건강과 인지력을 모니터링했습니다.
자연적으로 노화된 원숭이와 비교했을 때, 메트포르민은 원숭이의 학습 능력과 기억 능력을 보존하고, 뇌 수축을 줄이며, 뉴런을 더 젊은 상태로 회복시켰습니다. 원숭이의 '뇌 나이'는 거의 6년, 즉 인간의 약 18년 뒤로 당겨졌습니다.
메트포르민의 효과는 뇌에만 국한되지 않았습니다. 이 약물은 여러 조직에서 노화의 특징인 만성 염증을 줄이고, 간 노화를 늦추며, 간을 보호하는 세포 메커니즘을 강화했습니다. 신장, 폐, 근육 역시 노화와 관련된 문제로부터 구출되었으며, 그들의 유전자 발현 프로필은 더 젊은 것으로 되돌아갔습니다.
이 연구는 설치류와 영장류 사이의 격차를 해소합니다. 투여된 메트포르민의 투여량은 당뇨병 관리에 대한 투여량과 비슷했으며, 향후 임상시험에 영향을 미칠 수 있습니다.
분명히 말하자면, 그 연구는 수명, 즉 원숭이가 얼마나 오래 살았는지를 조사하지 않았스니다. 오히려, 노화 관련 질병의 둔화에 초점을 맞췄으며, 그 결과는 건강 수명, 즉 사람들이 경험하는 건강한 수명에 대한 우리의 이해에 기여했습니다.
메트포르민은 노화 방지를 위한 새로운 명성을 얻었을지 모르지만, 이미 의학계에서 오랜 역사를 가지고 있습니다.
유럽의 전통 약초인 ‘염소 루(goat's rue)’라는 식물에서 처음 추출한 이 성분은 1918년 연구자들이 혈당을 낮추는 효과를 발견했습니다. 30년 전, 미국 식품의약국(FDA)은 제2형 당뇨병에 대해 승인했습니다.
그러나 메트포르민이 신체에 미치는 영향은 혈당 관리에만 국한되지 않습니다. 여러 분자 경로를 통해 세포 성장, 신진대사 및 염증을 조절하는데, 이 모든 것이 노화 과정에서 엉망이 됩니다. 이로 인해 과학자들은 이 약이 노화를 늦출 수 있는지 궁금해하게 되었습니다.
노화에 관한 여러 동물 모델에 대한 초기 연구는 가능성을 보여주었습니다. 약물의 반복 투여는 노화 관련 조직 손상을 역전시켰습니다. 인간을 대상으로 한 역학 연구에 따르면 이 약물은 암과 치매의 위험을 줄이는 것으로 나타났습니다. 78,000명을 대상으로 한 2014년 연구에 따르면 메트포르민을 복용한 제2형 당뇨병 환자는 당뇨병이 없고 약을 복용하지 않은 같은 연령대의 사람들보다 평균적으로 더 오래 살았습니다.
노화 관련 질병을 늦출 수 있는 잠재력에도 불구하고, 메트포르민은 아직 영장류에서 직접 테스트되지 않았습니다.
원숭이 실험
새로운 연구는 그 간극을 메웠습니다. 연구팀은 게를 먹는 수컷 마카크 원숭이에게 메트포르민을 투여했는데, 이 원숭이의 수명은 보통 대략 25년에서 30년입니다.
치료법은 간단했습니다. 인간의 나이로 치면 대략 52세에서 64세 사이부터 시작하여, 일부 원숭이들은 당뇨병 관리에 사용되는 것과 비슷한 용량의 메트포르민을 매일 먹였습니다. 다른 사람들은 약을 맞지 않고 자연스럽게 늙었습니다. 비교를 위해 연구팀에는 청년 그룹과 중년 그룹도 포함되었습니다.
모든 그룹은 임상시험 기간 동안 종합적인 신체 검사를 받았습니다. 여기에는 BMI, 혈액 검사, 신체 및 뇌 영상 촬영과 같은 무려 65개의 건강 측정치가 포함되었습니다.
메트포르민을 투여한 경우와 그렇지 않은 경우, 가장 나이가 많은 집단에 대해서도 인지 검사를 실시했습니다. 일부는 시간이 지체된 후에 기억 능력을 점검했습니다. 다른 사람들은 새로운 지식을 얼마나 잘 배웠는지 또는 이전 지식을 얼마나 업데이트할 수 있는지를 테스트했는데, 이것은 나이가 들면서 약화되는 유연한 사고의 척도였습니다.
연구팀은 3년 이상, 즉 대략 인간의 13년에 해당하는 기간 동안 원숭이의 건강을 관찰하면서 여러 장기와 조직에서 유전자 발현 샘플과 단백질 데이터를 수집했습니다.
연구팀은 메트포르민을 투여한 늙은 원숭이와 치료받지 않은 젊은 원숭이, 중년, 노인 원숭이를 비교해 '구조 점수', 즉 메트포르민이 노화를 얼마나 늦췄는지를 분석했습니다. 분석 결과 뇌, 피부, 간, 신장, 폐가 가장 많이 회복되었습니다.
과학자들은 현미경으로 조직을 관찰하여 결과를 검증했습니다. 흔히 '좀비 세포'라고 불리는 노화 세포의 수가 줄었습니다. 이 오작동 세포는 자연적으로 뒤집히지 않습니다. 대신, 그들은 독성 분자 수프를 뿜어내어 주변 조직을 손상시킵니다. 메트포르민은 또한 노화 과정에서 특히 폐, 신장, 심장에 자주 생기는 흉터를 줄이고 전신의 만성 염증을 줄였습니다. 염증은 "거의 모든 노화 관련 장애의 기저에 있는 노화의 주요 특징"이라고 연구팀은 주장했습니다.
그러나 가장 두드러진 영향은 뇌에 있었습니다. 메트포르민을 투여받은 원숭이는 나이가 들어도 학습 능력과 기억 능력을 유지했습니다. 여러 차례 인지 검사를 받았을 때, 그들은 약물을 투여받지 않은 비슷한 나이의 또래들보다 훨씬 더 정신력이 뛰어나고, 인간 나이보다 거의 20년 더 어린 것처럼 행동했습니다.
뇌의 각 부분은 노화가 진행됨에 따라 점차 크기가 작아집니다. 메트포르민은 특히 인지와 기억에 중요한 영역, 예를 들어 추론에 중요한 뇌의 앞부분에서 수축을 방지했습니다. 이 약물은 또한 기억에 관여하는 뇌 영역인 해마의 뉴런을 되살려 염증을 완화하고 뉴런이 가지를 다시 자라게 했습니다. 대부분의 뇌 세포에서 유전자 발현은 더 젊은 프로필로 재설정됩니다.
생쥐에서 원숭이로, 그리고 인간으로
이 포괄적인 연구는 메트포르민의 잠재적인 노화 방지 특성에 대한 증거를 추가합니다.
그러나 잘못이 없는 것은 아닙니다. 표본 크기가 작습니다. 이 연구는 3년 이상 노령 원숭이를 추적했지만, 단지 12마리만이 이 약을 투여받았다. 그 결과, 특히 "원숭이 노화 시계(monkey aging clock)"는 다른 개체군에서 복제될 필요가 있습니다.
이 연구는 또한 남성에게만 메트포르민을 테스트했습니다. 노화 여성은 여러 건강 측정에 대해 서로 다른 궤적을 가지고 있습니다. 인간의 경우 여성은 남성보다 평균적으로 더 오래 살며, 노화의 생물학적 특징이 지연되지만 삶의 마지막에는 건강이 더 나쁩니다. 노화 시계는 여성도 포함하기 전까지는 불완전합니다.
연구팀은 연구를 확장하려고 합니다. 한 가지 방법은 메트포르민이 수명을 늘리는지 테스트하기 위해 원숭이를 더 오래 추적하는 것입니다. 또 다른 방법은 노화 방지 효과가 지속되는지 확인하기 위해 치료를 중단하는 것입니다.
현재로서는 메트포르민이 노화된 신체에서 어떻게 작용하는지는 여전히 불분명합니다. 정확한 메커니즘을 규명하기 위한 연구가 진행 중입니다. 그러나 다른 잠재적인 장수 약물—예를 들어, 노화된 "좀비 세포"를 죽이는 약물—과 비교해 볼 때, 메트포르민은 큰 장점이 있습니다. 이미 수십 년 동안 수백만 명의 사람들에게 큰 부작용 없이 사용되어 왔습니다.
메트포르민은 FDA의 주목을 받고 있습니다. 2015년, FDA는 메트포르민을 복용하는 노인과 복용하지 않는 노인 3,000명을 모집하여 6년 동안 추적 관찰하는 것을 목표로 하는 임상시험인 TAME(Targeting the Biology of Aging)를 승인했습니다. 이 야심 찬 연구는 여전히 충분한 자금 조달을 모색하고 있습니다.
한편, 저자들은 이 약물이 중년에서 노인 남성의 노화를 늦추는지 알아보기 위해 더 작은 규모의 위약 대조 임상 시험을 시작했습니다. 원숭이 연구에서 얻은 통찰처럼, 이 임상시험은 노화 관련 건강 문제를 늦추기 위한 전략의 지침이 될 수 있습니다.
이 새로운 연구는 "인간의 노화에 대항하는 제약 전략을 발전시키기 위한 길을 열었다"고 연구팀은 썼습니다.
이상의 기사는 2024년 9월 16일 SingularityHub에 게재된 “Elderly Monkeys Aged More Slowly When Given a Cheap Diabetes Drug Used by Millions”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : Elderly Monkeys Aged More Slowly When Given a Cheap Diabetes Drug Used by Millions (singularityhub.com)