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지난 1월 19일 미국 샌프란시스코에서 항(抗)노화 바이오 기업인 앨토스 랩이 공식 출범했다. 지난해부터 업계에 소문만 무성하던 회사가 드디어 모습을 드러낸 것이다. 5월에 영국 케임브리지와 미국 샌디에이고, 샌프란시스코 연구소에서 본격 연구가 시작된다. 목표는 세포와 장기의 생체 시계를 거꾸로 돌려 인체를 회춘(回春)시키는 것이다.

영화 '벤저민 버튼의 시간은 거꾸로 간다'의 상상력을 현실로 만들 드림팀이 떴다. 세계 최고 부자인 아마존 창업자 제프 베이조스와 실리콘밸리 노벨상인 '브레이크스루상'을 만든 억만장자 유리 밀너는 앨토스 랩에 30억달러(약 3조6100억원)를 투자하기로 했다. 연구진에는 노벨상 수상자를 비롯해 세계 각국 항노화 석학들이 속속 합류했다. 평생 건강하게 살다가 마지막 날 편안하게 침대에서 생을 마감하는 인류의 꿈은 실현될 수 있을까.

바이오 산업계 스타들로 드림팀 구성

앨토스 랩은 2020년 10월 캘리포니아의 로스 앨토스 힐에 있는 유리 밀너의 집에서 열린 항노화 콘퍼런스를 계기로 설립됐다. 드림팀은 글로벌 바이오 업계의 스타들이 이끈다. 공동 창업자는 릭 클라우스너 미국 국립암연구소 전(前) 소장과 한스 비숍 주노 세러퓨틱스 전 대표이다. 주노 세러퓨틱스는 세계 암 연구소의 대명사인 미국 프레드 허치슨 암 연구소와 메모리얼 슬로언 케터링 암 병원이 세운 바이오 기업으로, 2018년 미국 제약사 셀진이 90억달러(약 10조8000억원)에 인수했다.

앨토스 랩의 최고경영자는 글로벌 제약사 글락소스미스클라인(GSK)에서 연구 담당 사장을 지낸 할 배런이다. 그는 2013년 구글이 인간의 수명을 연장시키겠다고 만든 칼리코에서 대표를 지냈다. 구글은 글로벌 제약사 애브비와 함께 칼리코의 노화 연구에 15억달러(약 1조8000억원)를 투자하는 협약을 맺었다.

연구진은 더 화려하다. 미국 소크 연구소의 후안 카를로스 이즈피수아 벨몬테 교수와 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 피터 월터 교수, 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 스티브 호바스 교수, 영국 바브라함 연구소 볼프 레익 소장, 스페인 생의학연구소 마누엘 세라노 박사 등이 합류했다. 모두 노화 연구에서 세계적 명성을 가진 학자다. 과학자문위원회는 2012년 노벨상 수상자인 일본 교토대의 야마나카 신야 교수가 이끈다.

생체 시계 거꾸로 돌리는 역분화 집중

시장조사 기관인 P&S 인텔리전스에 따르면 글로벌 항노화 시장은 2020년 1944억달러(약 234조원)에서 매년 8.6%씩 성장해 2030년에는 4228억달러(약 508조원) 규모에 이를 전망이다. 항노화 기술은 질병 치료뿐 아니라 미용, 화장품 산업에서도 엄청난 매출을 올릴 수 있기 때문이다.

노화를 막고 젊음을 되살리는 방법은 여러 가지로 모색되고 있다. 구글이 세운 칼리코는 동물에게서 답을 찾고 있다. 벌거숭이두더지쥐는 수명이 32년으로, 같은 크기의 다른 쥐보다 10배 이상이다. 사람으로 치면 800세 이상 산다. 칼리코는 지난 2018년 벌거숭이두더지쥐가 수명이 다할 때까지 노화가 거의 진행되지 않는다는 사실을 밝혀냈다.

젊은 피를 받아 회춘을 노리는 방법도 있다. 2005년 스탠퍼드대 연구진은 젊은 쥐와 늙은 쥐의 피부를 연결해 피를 공유시키면 늙은 쥐의 간과 근육이 젊어지는 것을 발견했다. 스탠퍼드대 연구진이 세운 바이오 기업 엘리비안은 심장과 근육, 뇌에서 회춘 효과를 내는 혈액 성분을 잇달아 찾아냈다.

노화로 세포분열은 멈췄지만 죽지도 않고 각종 질병을 유발하는 세포들이 있다. 이런 좀비 세포를 없애는 약도 지금까지 10여 종 개발됐다. 인터넷 결제 시스템 업체 페이팔을 세운 피터 틸은 제프 베이조스와 함께 2016년 노화 세포를 없애는 유니티 테크놀로지를 세웠다.

최근에는 나이 든 세포를 젊게 만드는 역분화가 주목받고 있다. 야마나카 신야 교수는 쥐의 피부 세포에 네 가지 유전자 조절 단백질을 주입해 원시세포인 배아줄기세포 상태로 되돌렸다. 이 공로로 2012년 노벨상을 받았다. 이후 역분화에 쓰인 네 가지 단백질을 '야마나카 인자'로 부른다.

소크 연구소의 이즈피수아 벨몬테 교수는 2016년 조로증(早老症)에 걸린 쥐에게 야마나카 인자를 주입해 회춘시키고 수명을 3분의 1 연장했다. 스페인의 세라노 박사는 세포 단위가 아니라 쥐 전체의 역분화를 시도했다. 2019년 영국 바브라함연구소의 레익 소장은 사람 피부 세포의 역분화를 도중에 중단하면 마치 영화처럼 25년 젊게 변하는 것을 발견했다.

과학자들은 결국 역분화를 통한 회춘은 나이가 들면서 유전자에 쌓인 변화를 제거하는 과정이라고 본다. 이를 위해선 세포의 생물학적 나이를 정확히 알아야 한다. UCLA의 호바스 교수는 유전자가 나이가 들면서 변형되는 정도를 기준으로 세포의 나이를 판별하는 생체 시계를 개발했다.

코로나 백신 기술도 세포 회춘에 활용

물론 역분화는 당장 인체에 적용하기 어렵다. 자칫 끊임없이 증식하는 암세포로 이어질 수 있기 때문이다. 이 때문에 하버드대의 데이비드 싱클레어 교수는 다른 조직과 달리 세포가 별로 없는 눈을 먼저 공략하고 있다. 그는 지난해 12월 역분화로 나이 든 쥐의 시력을 회복시키는 데 성공했다.

역분화 방법도 발전하고 있다. 소크 연구소의 비토리오 세바스티아노 박사는 야마나카 인자를 단백질 설계도인 mRNA(전령 리보핵산) 형태로 지방 입자에 넣어 전달하는 방법을 개발했다. 화이자와 모더나의 코로나 백신에서 효능이 입증된 방식이다. 두 과학자는 각각 역분화 개발 업체인 라이프 바이오사이언스와 턴 바이오테크놀로지스를 세웠다. 영국의 시프트 바이오사이언스는 인공지능으로 생물 시계를 되돌릴 새로운 역분화 인자를 찾고 있다.

한국과학기술연구원(KIST) 김소연 박사는 "역분화를 이용한 회춘은 기초 연구 성과가 좀 더 축적돼야 임상에 적용할 수 있을 것"이라며 "그 전에 노화 세포 조절이 현재 임상 시험을 하고 있어 먼저 성과가 나올 것으로 기대된다"고 말했다. 김 박사는 지난해부터 KIST 초고난도 연구 프로그램인 그랜드 챌린지의 일환으로 노화 세포를 제거하는 연구를 시작했다.

[그래픽] 생명의 시계 되돌리는 드림팀 '앨토스 랩' 기고자 : 이영완 과학전문기자
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