노화 세포 '좀비 세포' 식별 새 길 열렸다... 메이요 클리닉 연구진, DNA 조각 '압타머' 활용¶
원제목: A new technique to tag senescent cells - News-Medical
핵심 요약
- 노화 및 질병 관련 '좀비 세포'를 특정하는 새로운 기술이 개발되었음.
- DNA 조각인 '압타머'를 이용해 살아있는 조직 내에서 노화 세포를 효과적으로 식별할 수 있게 되었음.
- 이 기술은 향후 인간 대상 연구 및 노화 관련 질병 치료법 개발에 기여할 것으로 기대됨.
상세 내용¶
노화 세포, 또는 '좀비 세포'로 알려진 이 세포들은 분열을 멈추지만 일반적인 세포와 달리 죽지 않고 축적되는 특징을 가지고 있습니다. 이러한 노화 세포는 암, 알츠하이머병 등 다양한 질병과 노화 과정에서 중요한 역할을 합니다. 현재 이러한 세포들을 제거하거나 복구하려는 치료법 연구가 활발하지만, 살아있는 조직 내에서 건강한 세포와 노화 세포를 구분하는 것이 큰 과제였습니다.
최근 메이요 클리닉 연구진은 이러한 난제를 해결할 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 밝혔습니다. 이 연구는 'Aging Cell' 저널에 발표되었으며, 연구진은 '압타머(aptamer)'라는 합성 DNA 조각을 활용하여 노화 세포를 식별하는 방법을 찾아냈습니다. 압타머는 특정 3차원 구조를 형성하는 짧은 DNA 서열로, 세포 표면 단백질에 결합하는 능력이 뛰어납니다.
연구팀은 수백조 개에 달하는 무작위 DNA 서열 중에서 생쥐 세포 실험을 통해 노화 세포 표면에 있는 특정 단백질에 달라붙어 해당 세포를 '표시'할 수 있는 몇 가지 희귀한 압타머를 발견했습니다. 이 접근 방식은 압타머 기술이 노화 세포와 건강한 세포를 구별하는 데 유용하게 사용될 수 있다는 원칙을 확립했습니다. 비록 이번 연구는 초기 단계이지만, 그 결과는 향후 인간 세포에도 적용될 수 있음을 시사합니다.
이 연구는 메이요 클리닉 대학원생들의 아이디어에서 시작되어 흥미로운 협업으로 발전했습니다. 신경퇴행성 질환이나 뇌암 치료를 위한 압타머 연구를 하던 Keenan Pearson 박사 과정 학생과, 노화 세포 및 노화 연구를 하던 Sarah Jachim 박사 과정 학생이 우연한 대화를 통해 아이디어를 공유했습니다. Pearson 박사 과정 학생은 압타머 기술이 노화 세포를 식별할 수 있을 것이라고 생각했고, Jachim 박사 과정 학생의 노화 세포 준비 전문성과 결합하여 연구가 진행될 수 있었습니다.
처음에는 다소 '황당한' 아이디어로 여겨졌지만, 연구진은 학생들의 창의적인 아이디어와 두 연구 분야의 시너지를 높이 평가하여 연구를 지원했습니다. 예상보다 빠른 시일 내에 고무적인 결과가 도출되었고, 다른 학생들도 연구에 합류하여 특수 현미경 기법과 다양한 조직 샘플을 활용하는 등 추가적인 접근법을 동원했습니다. 이러한 노력 덕분에 연구는 성공적으로 진행될 수 있었으며, 연구진은 노화 세포의 고유한 특성에 대한 새로운 정보도 얻게 되었습니다.
편집자 노트¶
이번 메이요 클리닉 연구팀의 발표는 노화 및 관련 질병 치료 분야에 있어 매우 주목할 만한 진전입니다. '좀비 세포'라고 불리는 노화 세포는 우리 몸의 다양한 질병 발생과 노화 과정에 깊숙이 관여하는 것으로 알려져 있지만, 살아있는 상태에서 이들을 정확히 찾아내고 구분하는 것은 매우 어려운 일이었습니다. 마치 숲 속에서 특정 종류의 나무만 골라내야 하는 것과 같은 복잡한 과제였죠.
이 연구의 핵심은 '압타머'라는 DNA 조각을 이용해 노화 세포를 '꼬리표'처럼 표시하는 기술을 개발했다는 점입니다. 압타머는 마치 맞춤형 열쇠처럼 특정 단백질에만 정확하게 결합하는 성질을 가지고 있어, 노화 세포 표면에만 존재하는 특정 단백질을 인식하여 붙음으로써 다른 건강한 세포와 쉽게 구분할 수 있게 해줍니다. 이는 지금까지 노화 세포를 연구하고 치료법을 개발하는 데 가장 큰 걸림돌 중 하나였던 '탐지' 문제를 해결할 수 있는 새로운 가능성을 열어준 것입니다.
이 기술이 더욱 발전하여 인간에게도 적용된다면, 우리는 노화와 관련된 여러 질병, 예를 들어 관절염, 심혈관 질환, 신경퇴행성 질환 등의 진행 상태를 더욱 정확하게 파악하고, 궁극적으로는 이러한 질병을 치료하거나 예방하는 새로운 길을 열 수 있을 것입니다. 또한, 노화 자체를 늦추거나 역전시키려는 다양한 연구에도 중요한 도구가 될 수 있기에, 우리 모두의 건강하고 긴 수명을 위한 미래에 기여할 잠재력이 매우 크다고 할 수 있습니다.