후성유전적 리프로그랭 ‘역노화’ 기술은 세포 리프로그래밍을 통해 노화된 표현형을 되돌리고 노화를 지연시킬 가능성이 있지만, 이런 전략의 발전을 가로막는 여러 가지 도전 과제가 존재한다. 크게 5가지로 분류할 수 있다.

1. 불완전한 이해

노화의 근본적인 후생유전학적 및 세포기반 기전은 아직 완전히 밝혀지지 않았고 유전자 발현과 세포 리프로그래밍을 조절하는 복잡한 과정에 대해 많은 진전이 이루어졌지만, 여전히 연구해야 할 분야가 존재한다.

2. 장기적인 효과

리프로그래밍을 통해 얻어진 젊은 상태를 유지하는 안정성은 중요한 문제이다. 젊은 특성을 장기간 유지하고 노화된 상태로 되돌아감을 방지하는 것은 복잡한 도전과제이며 리프로그래밍 기술에 대한 지속적인 모니터링과 최적화가 필요하다.

3. 바이러스 벡터의 한계

아데노 관련 바이러스(AAV)와 같은 바이러스를 이용한 리프로그래밍 (전사) 인자의 전달은 삽입 돌연변이를 유발하거나 리프로그래밍 인자의 비의도적 재활성화를 초래할 수 있다. 또 대부분의 AAV는 선천적으로 간(肝) 조직에 대한 특이성이 있어 전신에 걸친 회복 전략에는 한계가 있다.

4. 종양발생 가능성

야마나카 인자 같은 리프로그래밍 인자는 종양 유발 가능성이 있기 때문에 암 발생 위험을 줄이기 위한 대체 리프로그래밍 방법을 탐색할 필요가 있다. 

5.인간 적용의 어려움(윤리적‧종교적‧사회경제적 문제)

동물 조직에서의 리프로그래밍은 성공적으로 젊음 회복을 유도했지만, 이를 인간에게 적용하려면 새로운 기술 개발이 요구되는 한편 인간이라는 실존적 존재가 겪게 되는 윤리적‧종교적‧사회경제적 문제도 해소해야 한다.

우선 인간이 신의 역할을 하려는 것처럼 보이는 존재론적 우려가 제기된다. 노화가 인간의 본질적인 일부라면, 그 과정에 개입하는 것은 ‘인간다움’의 근본을 바꾸는 일로 간주될 수도 있다. 

이와 관련해 문화적, 사회적, 종교적 요소들이 복합적으로 얽히며, 의견 충돌은 피할 수 없다. 여기에 인구통계학적, 경제적, 사회문화적 영향도 고려돼야 한다. 적절한 규제가 마련되지 않는다면, 노화 개입은 기존의 사회적 불평등을 심화시킬 수 있으며, 결과적으로 부유한 사람이나 특권층만 이러한 치료를 누릴 수 있게 된다. 반대로 만약 이러한 개입이 모든 사람에게 평등하게 제공된다면, 인구과잉으로 이어져 환경 파괴, 자원 고갈, 사회 인프라의 부담을 초래할 수 있다. 

나아가 노화를 질병으로 간주하게 되면서 노년층에 대한 편견이나 낙인으로 이어질 수도 있다. 노화 연구가 앞으로 나아가기 위해서는 노화에 대한 새로운 사회적 정의가 필요하며, 책임 있는 규제 구조와 제도, 윤리적이고 안전하며 효과적인 개입을 보장하는 법적 장치도 함께 마련돼야 한다.

항노화를 연구하는 글로벌 대표기업 5선

1. Altos Labs

미국의 생명공학 회사로 2022년 30억 달러의 엄청난 투자액을 기반으로 설립됐다. 특히 아마존 창업자 제프 베이조스가 주요 투자자 중 한명으로 알려지면서 큰 관심을 모았다. 영국 케임브리지와 샌프란시스코 베이 지역, 샌디에이고에 본사를 두고 일본과 협력하고 있다. 

Altos Labs의 연구는 2012년에 노벨생리의학상을 수상한 일본의 신야 야마나카가 2006년에 발견한 생물학적 리프로그래밍에 집중돼 있다. 세포 수준에서 인체 전체를 회춘시키고자 한다. 

영국 케임브리지대, 글락소스미스클라인(GSK) 등으로부터 최고의 과학자들을 영입하여 세포 리프로그래밍 연구를 통한 통찰력을 의약품 개발에 적용하고 있다. 세포 회춘 프로그래밍을 통해 세포 건강과 회복력을 얻어 인간의 삶 전반에 걸쳐 발생할 수 있는 질병, 부상, 장애를 되돌리는 데 목표를 두고 있다. 회춘 프로세스를 정확히 이해하는 데 집중하고 있으며 유전자 조작 없이 특정 약물로도 동일한 효과를 낼 수 있는지 등을 연구하고 있다. 

2. clock.bio

세포의 회춘을 연구하는 바이오테크 스타트업으로 인간의 건강수명을 연장하는 것을 비전으로 하고 있다. 최근 530만달러 자금을 유치하여 ‘회춘 인자 지도’(Atlas of Rejuvenation Factors)’ 구축에 사용했다. 이 지도는 인간 세포의 회춘과 관련된 유전자들을 정리한 것으로, 향후 이 유전자들을 기존 약물로 조절 가능한지를 검증하고 우선순위를 정하는 작업을 할 예정이다. 

그동안 이들은 자체적으로 개발한 노화모델을 통해 노화를 유도하고 그 과정에서 노화의 대표적인 세포 특징을 재현했다. 이후 줄기세포를 개입시켜 스스로 회춘하는 메커니즘을 발동시켜 젊고 건강한 세포 상태로 되돌릴 수 있음을 확인했다. 이런 과정을 체세포에서 재현하는 것을 목표로 한다. 

3. Genflow Biosciences

2020년에 설립돼 영국에 본사, 벨기에에 R&D 시설을 두고 있는 생명공학 회사다. 노화 과정을 멈추거나 늦추는 잠재적인 치료법을 개발하고 있다. 연구의 중심에 있는 SIRT6 유전자 관련 프로젝트는 Exothera와의 협력을 통해 대사관련지방간염(MASH) 치료제인 ‘GF-1002’의 GMP 제조를 준비하면서, 첫 번째 개념 입증 시험시작을 위한 기반을 마련했다. 

Revatis와는 근육감소증 연구 프로그램을 시작하여 연구 파이프라인을 확장하고 연령관련 근육 악화 메커니즘을 연구 중이다. 또 Syngene과 협력해 반려동물 노화 연구에 나서고 있다. 도 진전을 보이고 있다. 노령견을 대상으로 한 6개월 간의 수명연장 임상시험을 진행 중이며 2025년 말 결과가 나올 예정이다.  라이프바이오사이언스의 역노화 기술 주요 연구 방향. 한국바이오협회 제공

4. Life Biosciences

노화 관련 질환을 역전시키는 치료법을 개발 중인 바이오테크 기업으로 후성유전적 리프로그래밍을 중점적으로 연구하고 있다. 이 회사의 주요 유전자 치료제 후보인 ER-100은 마우스 녹내장 모델에서 시력을 회복시켰고 자연적으로 노화된 쥐의 시력을 크게 개선했다.

비동맥염성 전방 허혈성 시신경병증 손상을 모사한 비인간 영장류 시험에서 ER-100은 망막 신경절 세포(retinal ganglion cells)의 기능을 개선하고, 신경 섬유의 생존을 증가시켰다. 

또 샤페론 매개 자가포식(CMA)이 노령 쥐의 조혈 줄기세포에서 활성화되면 젊은 줄기세포가 새로운 혈액세포를 생성하는 능력을 회복한다는 연구결과를 도출하여 이를 노화관련 질병에 적용하고 있다. CMA 활성 화합물은 알츠하이머병 및 망막변성을 포함한 연령관련 질환의 비임상 모델에서 효능이 있는 것으로 나타났다. 

5. Rejuvenate Bio

만성 연령 관련 질환에 대한 새로운 유전자 치료법을 연구하는 생명공학 회사이다. 임상적으로 입증된 유전자 표적과 지속적이고 안전한 발현을 보장하는 전달 방식을 활용, 만성질환 치료에 큰 잠재력을 가진 유전자 치료 파이프라인을 구축했다. 

최근에는 유전자치료를 통한 부분적 리프로그래밍을 통해 노화된 생쥐의 수명을 연장하고 연령 관련 변화를 역전시키는 후성유전적 마커를 발견하는 연구도 진행 중이다. 

국내에서도 KAIST, 서울대, POSTECH 등을 중심으로 역노화기술 개발에 열중이다. 정부는 ‘K-바이오·백신 산업 전략’과 연계해 항노화·재생의료를 국가 바이오헬스 미래 유망분야로 지정하고, 범부처 차원의 연구개발 투자 및 규제개선 지원을 확대하고 있다. 

현재 대부분의 후성유전 리프로그래밍 연구는 야마나카 인자에 기반하고 있지만, 유전자치료는 전달의 안전성과 효율성 문제로 한계가 있으므로, 화합물을 활용한 세포 리프로그래밍과 같은 대안적 접근법이 매우 유망하게 여겨지고 있다. 

합성생물학의 활용 역시 노화 바이오 기술의 미래를 여는 흥미로운 방향성 중 하나로 여겨지고 있으며, 실제로 CRISPR/Cas9 시스템이 보다 안전한 세포 리프로그래밍 기반 회춘 전략으로 주목받고 있다.