유전자 편집이 뇌를 젊게 유지하는 확실한 해결책처럼 보이지 않을 수 있지만, 최근 연구는 CRISPR 기술이 뇌 줄기 세포를 젊어지게 하고 심지어 노화의 측면을 되돌릴 수 있음을 시사한다. 줄기세포는 스스로 재생하고 다양한 세포 유형으로 분화할 수 있는 비특화된 세포로, 특히 신경 조직에서 노화 역전의 열쇠를 쥐고 있을 수 있다.
인간에 대한 잠재적 응용 프로그램은 여전히 추측에 불과하지만 최근 생쥐에서 발견된 발견은 유망한 통찰력을 제공한다. 스탠포드 대학의 앤 브루넷(Anne Brunet) 교수가 이끄는 연구팀은 크리스퍼(CRISPR)를 사용해 신경 줄기세포를 파괴해 노화된 쥐의 뇌 기능을 향상시켰고, 그 결과 새롭고 젊은 뉴런이 생성됐다. 브루넷에 따르면, 이 과정은 나이 든 뇌의 회복력을 향상시킬 수 있다.
연구팀은 새로운 뉴런 형성을 담당하는 세포인 생쥐의 신경 줄기세포를 표적으로 삼아 CRISPR을 사용해 특정 유전자를 제거했다. 이러한 "녹아웃(knockout)" 유전자는 무력화되었을 때, 비록 젊은 세포가 같은 방식으로 영향을 받지 않았음에도 불구하고, 새로운 뉴런을 생산할 수 있는 나이 든 세포의 능력을 젊어지게 했다.
처음에 연구진은 실험실 테스트에서 연령 특이적 영향을 가진 300개의 유전자를 확인했다. 후속 연구에서, 그들은 이 유전자들 중 50개를 살아있는 쥐의 뇌에서 직접 검사했고, 20개가 세포를 젊어지게 할 수 있다는 것을 발견했다.
특히 포도당 수송 단백질을 암호화하는 Slc2a4 유전자가 연구자들의 관심을 끌었다. 이 유전자를 무력화시키는 것은 놀랍게도 노화된 신경 줄기 세포가 더 효과적으로 재생되는 데 도움이 되는 것처럼 보였다. 이 발견은 일반적으로 에너지에 필수적인 포도당이 나이 든 뇌 세포에 부정적인 영향을 미칠 수 있음을 시사하며, 그 영향을 줄이면 세포가 젊은 기능을 회복할 수 있다. 브루넷의 연구팀은 실험실의 세포 배양에서 포도당을 제거했을 때도 비슷한 회춘 효과를 관찰했는데, 이는 노화 관련 인지 기능 저하를 늦출 수 있는 새로운 접근법을 제시하는 것이다.
이러한 발견은 유망하지만, 브루넷은 이를 인간에게 적용하는 것은 복잡할 것이라고 경고한다. 인간의 뇌는 쥐의 뇌보다 훨씬 크고 복잡하며, 1,260만 km의 신경 연결을 포함하고 있다. 신경 줄기 세포는 인간의 뇌에 존재하지만 완전히 이해되지는 않았지만 조직 복구와 회복력에 중요한 역할을 하는 것으로 보인다.
이러한 진전에도 불구하고 브루넷 박사는 CRISPR을 인간 치료용으로 적용하는 데 여전히 어려움이 있다고 지적한다. 이 기술이 새로운 뉴런을 생성하는 데 도움이 되더라도 이러한 세포가 뇌의 섬세한 네트워크를 방해하지 않고 적절하게 통합되도록 하려면 추가 연구가 필요하다.
크리스퍼(CRISPR)를 이용한 인간 뇌의 연령 역전은 아직 요원할 수 있지만, 이러한 발견은 유전자 편집이 우리 자신의 뇌 세포를 젊어지게 함으로써 치매와 같은 노화 관련 질환을 해결할 수 있는 새로운 희망을 제공할 수 있는 미래를 제시한다. 현재로서는 뇌 노화에 대한 CRISPR의 가능성은 신경 과학의 흥미로운 개척지로 남아 있다.( Impact Lab)
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