노화 방지 신약 될까? 'TOR 억제제'가 건강 수명 연장의 핵심 열쇠로 부상¶
원제목: TOR Inhibitors Could One Day Be Multi-Purpose Healthspan Drugs - Bio-IT World
핵심 요약
- TOR 억제제가 노화 및 관련 질병 치료에 잠재력을 가지고 있음이 밝혀졌습니다.
- 새로운 TOR 억제제 'Rapalink-1'은 세포가 굶주린 것처럼 보이게 하여 수명을 연장하는 효과를 냅니다.
- 이 연구는 영양 섭취와 장내 미생물이 노화에 미치는 영향을 설명하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
상세 내용¶
TOR(Target of Rapamycin) 신호 전달 경로는 노화 및 다양한 연령 관련 질병의 발달에 관여하는 핵심 표적으로 주목받고 있습니다. TOR 신호 전달 경로를 억제하는 약물인 라파마이신은 장기 이식 거부 반응 예방 및 특정 암 치료에 성공적으로 사용되어 왔습니다. 하지만 건강한 개인의 항노화 목적으로는 아직 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받지 못했습니다.
영국 퀸 메리 대학교의 샤라람포스 랄리스 박사 연구팀은 10년 안에 FDA 승인을 받은 건강 수명 연장 약물이 보편화될 수 있다고 전망합니다. 이들은 TOR 경로의 오작동을 더 정확하게 설명하여 질병 및 항노화 치료법 개발을 안내하는 데 주력하고 있습니다. 이를 위해 연구팀은 TOR에 의해 조절되는 다수의 유전자를 발견했으며, 특히 아미노산 아르기닌의 유도체인 아그마틴을 분해하는 효소인 아그마티나아제(agmatinase)의 항노화 작용을 규명했습니다.
이 효소는 세포의 단백질 번역 수준과 수명을 조절하는 대사 회로에서 기능하는 것으로 밝혀졌습니다. 아르기닌과 아그마틴은 특히 운동선수와 보디빌더들 사이에서 인기 있는 TOR 활성화 영양 보충제입니다. 연구 결과, 아그마티나아제 기능이 상실된 효모 세포는 더 빠르게 성장했지만 조기에 노화되는 모습을 보였으며, 이는 단기 성장과 장기 생존 간의 상충 관계를 시사합니다. 반대로 효모에 아그마틴이나 푸트레신(putrescine)을 보충하자 수명이 연장되고 특정 조건에서 세포에 이점을 제공하는 것으로 나타났습니다.
이번 연구에서 초점을 맞춘 것은 3세대 TOR 억제제인 Rapalink-1입니다. 이 화합물은 1세대 억제제인 라파마이신과 2세대 억제제인 사파니서트(sapanisertib)를 결합하여 만들어진 것으로, 더 강력하고 효과적인 분자입니다. Rapalink-1은 TOR를 억제함으로써 세포가 마치 굶주린 것처럼 느끼게 만들며, 세포는 이에 대한 반응으로 아그마티나아제를 비롯한 여러 유전자를 활성화합니다. 랄리스 박사는 아그마티나아제가 정상적인 조건뿐만 아니라 암과 같은 병리학적 조건에서도 중요하다고 강조했습니다.
TOR 경로는 성장을 촉진하는 반면, AMP-활성화 단백질 키나아제(AMPK) 경로는 스트레스 반응을 활성화합니다. 랄리스 박사는 TOR와 AMPK가 성정과 대사의 '음과 양'과 같으며 서로 길항 작용을 한다고 설명했습니다. 결국 Rapalink-1은 수명을 증진시킬 수 있으며, 아그마티나아제는 대사 피드백 루프를 통해 세포 내 TOR 활성을 미세 조정할 수 있다는 것이 연구팀의 핵심 메시지입니다. 연구팀은 이러한 TOR에 대한 대사적 통제가 효모에서 인간까지 보존되어 있다고 믿고 있습니다. 아그마틴은 식이 요법과 장내 미생물에 의해 생성되므로, 이 연구는 영양 섭취와 미생물 군집이 노화에 어떻게 영향을 미치는지 설명하는 데 기여할 수 있습니다. 다음 단계는 암과 같이 TOR가 조절되지 않는 병리학적 상태를 가진 사람들의 세포를 포함한 인간 세포로 연구를 확장하여, 아그마티나아제를 표적으로 하는 것이 종양의 성장과 진행을 억제할 수 있는지 확인하는 것입니다. 랄리스 박사팀은 세포 내에서 영양소가 유전자 및 단백질과 어떻게 상호 작용하는지, 그리고 세포가 어떠한 종류의 스트레스를 받을 때 세포 건강 및 건강 수명에 미치는 영향을 이해하는 데 관심이 있습니다. 세포는 효모에서 인간까지 5억 년 이상 진화적으로 보존된 '에너지 폭발'을 촉진하기 위해, 주로 TOR와 같은 신호 전달 경로 내에서 작동하는 영양 반응 단백질, 즉 키나아제를 통해 영양소를 인지합니다. 활성화될 때 TOR 키나아제 경로는 피부와 장과 같이 증식하는 세포들에게 부피를 늘리는 방향으로 성장하도록 지시합니다.
편집자 노트¶
이번 Bio-IT World의 기사는 항노화 및 건강 수명 연장에 대한 최신 연구 동향을 심도 있게 다루고 있습니다. 특히, 'TOR 억제제'라는 다소 전문적인 용어가 등장하지만, 이 기사는 이를 '건강 수명 연장'이라는 일반 대중의 관심사에 연결시키며 그 중요성을 부각하고 있습니다.
핵심은 TOR라는 세포 내 신호 전달 경로가 노화와 질병에 깊이 관여한다는 사실입니다. 우리가 흔히 듣는 '항노화'라는 개념이 단순히 오래 사는 것을 넘어, 건강하게 오래 사는 '건강 수명'으로 진화하고 있음을 보여줍니다. 이 기사는 라파마이신과 같은 기존 약물의 한계를 넘어, Rapalink-1이라는 신규 억제제와 아그마티나아제 효소를 통해 TOR 활성을 정밀하게 조절하는 새로운 접근 방식을 제시합니다. 이는 미래에 우리가 겪을 노화 관련 질병을 예방하고 삶의 질을 향상시킬 수 있는 중요한 단초를 제공합니다.
또한, 이 연구가 영양 섭취와 장내 미생물의 중요성까지 언급하고 있다는 점은 주목할 만합니다. 이는 우리의 일상적인 식습관과 건강 관리가 단순히 현재의 건강뿐만 아니라 미래의 건강 수명에도 직접적인 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다. 앞으로 이러한 연구 결과들이 실제 임상에 적용된다면, 특정 질병 치료를 넘어 건강한 삶을 유지하기 위한 보편적인 건강 관리 방법으로 자리 잡을 가능성이 높습니다.