MRI로 뇌·심장·간 등 7개 장기 노화 시계 개발: 건강 노화 및 질병 진단에 새 지평을 열다¶
원제목: MRI-based multi-organ clocks for healthy aging and disease assessment
핵심 요약
- MRI 영상 기반의 뇌, 심장, 간 등 7개 장기별 노화 시계(MRIBAGs)를 개발했다는 점입니다.
- 이 MRIBAGs는 31만 명 이상의 방대한 데이터를 분석하여 2,900개 이상의 혈장 단백질, 300개 이상의 대사체, 6백만 개 이상의 유전 변이와 연관성을 규명했다는 점입니다.
- 개발된 MRIBAGs는 미래 질병 위험 및 사망률 예측에 활용될 수 있으며, 특히 신경퇴행성 질환 치료제 임상시험에서 뇌 노화와 인지 저하 간의 연관성을 보여주어 임상적 잠재력을 시사한다는 점입니다.
상세 내용¶
최근 과학 기술의 발전으로 인간의 노화 과정을 이해하는 데 생물학적 노화 시계가 중요한 역할을 하고 있습니다. 본 연구는 이러한 프레임워크를 확장하여, 자기공명영상(MRI)을 기반으로 뇌, 심장, 간, 지방 조직, 비장, 신장, 췌장 등 7개 주요 장기의 생물학적 나이 차이(MRIBAGs)를 측정하는 새로운 방법을 개발했습니다. 이 연구는 MULTI 컨소시엄에서 수집된 313,645명에 달하는 대규모 참가자 데이터를 활용하여 진행되었습니다. 연구진은 개발된 7가지 MRIBAGs와 2,923가지 혈장 단백질, 327가지 대사체, 그리고 6,477,810개의 흔한 유전 변이 간의 연관성을 분석했습니다. 전장 유전체 연관 분석(GWAS)을 통해 53개의 MRIBAG-유전자좌 쌍을 유의미하게 발견했으며, 이는 각 장기의 노화 과정이 유전적 요인과 깊은 관련이 있음을 시사합니다. 또한, 유전 상관 분석 및 멘델 무작위화 분석은 이러한 장기별 노화 시계들이 서로 유기적으로 연결되어 있으며, 다른 24개의 비-MRI 생물학적 노화 시계 및 525개의 질병 종말점과도 연관성이 있음을 뒷받침했습니다. 이를 통해 장기 간의 상호작용이 전체적인 노화 및 질병 발병에 미치는 영향을 다각적으로 이해할 수 있게 되었습니다. 기능 유전자 매핑 및 베이지안 동시 지역화 다중 오믹스 증거 분석을 통해, 향후 항노화 치료제의 표적으로 삼을 수 있는 9가지 약물 표적 유전자를 우선순위로 선정했습니다. 이는 특정 유전자를 조절함으로써 노화를 늦추거나 노화 관련 질병을 예방하는 새로운 치료법 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다. 더 나아가, 개발된 7가지 MRIBAGs는 당뇨병과 같은 전신 질환의 미래 발병 위험 및 모든 원인에 의한 사망률과도 연관성을 보였습니다. 이는 MRIBAGs가 단순한 생물학적 나이 측정 도구를 넘어, 개인의 건강 상태를 평가하고 미래 질병 위험을 예측하는 데 유용하게 활용될 수 있음을 의미합니다. 마지막으로, 이 연구는 알츠하이머병 치료제인 솔라네주맙(solanezumab)의 임상시험 데이터를 분석하여, 뇌의 생물학적 노화 정도에 따라 인지 저하 속도가 다르게 나타날 수 있음을 보여주었습니다. 즉, 뇌 프로필이 젊은 참가자들은 더 노화된 뇌 프로필을 가진 참가자들보다 인지 기능 저하 속도가 느렸습니다. 비록 이 차이가 약물 자체의 효과만으로 완전히 설명되지는 않더라도, 뇌 노화 시계가 치료 반응 예측 및 개인 맞춤형 치료 전략 수립에 중요한 지표가 될 수 있음을 시사합니다. 결론적으로, 본 연구는 기존의 다기관 생물학적 노화 프레임워크를 7가지 MRI 기반 노화 시계로 확장하고, 그 임상적 잠재력을 입증함으로써 노화 연구 분야에 중요한 기여를 했다고 평가됩니다.
편집자 노트¶
이번 연구 결과는 우리가 노화를 바라보는 방식을 근본적으로 변화시킬 잠재력을 지니고 있습니다. 기존에는 주로 뇌 영상 데이터를 활용한 '뇌 나이' 예측이 중심이었지만, 이번 연구는 MRI 기술을 확장하여 심장, 간 등 우리 몸의 주요 장기들이 얼마나 '생물학적으로 늙었는지'를 객관적으로 측정할 수 있는 도구를 제시했습니다. 이는 마치 건강 검진에서 혈압, 콜레스테롤 수치를 재는 것처럼, 각 장기의 노화 정도를 정량적으로 파악하여 개인의 건강 상태를 더욱 정확하게 진단하고 예측하는 데 도움을 줄 것입니다. 더 나아가, 이번 연구에서 개발된 다양한 장기의 노화 시계들은 단순히 나이를 측정하는 것을 넘어, 다양한 질병과 사망 위험과의 연관성을 밝혀냈다는 점에서 큰 의미를 갖습니다. 이는 앞으로 우리가 '건강 수명'을 늘리기 위한 구체적인 전략을 세우는 데 중요한 기초 자료가 될 것입니다. 예를 들어, 간의 노화 시계가 비정상적으로 높게 나온다면, 이를 통해 간 질환의 조기 발병 위험을 미리 인지하고 생활 습관 개선이나 예방적 치료를 시작할 수 있게 됩니다. 또한, 이 연구는 이러한 노화 시계가 유전적 요인과 복잡하게 얽혀 있다는 점을 밝혀냈으며, 이를 바탕으로 미래 항노화 치료제의 표적이 될 수 있는 유전자들을 제시했다는 점은 매우 고무적입니다. 이는 궁극적으로 노화를 늦추거나 역전시키는 혁신적인 치료법 개발의 가능성을 열어주는 중요한 발걸음이라고 할 수 있습니다.