시계를 되돌리다: 야마나카 인자가 노화 세포를 리셋하는 방법

신야 야마나카는 2006년에 성숙한 세포를 만능 줄기세포로 재프로그래밍하기 위해 OSKM 인자—Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc—를 발견했다.
2016년, 이즈피수아 벨몬테와 동료들은 프로제리아 생쥐에서 OSKM을 2~4일 주기로 투여하고 휴식기를 두는 부분적 생체 내 재프로그래밍을 통해 수명이 33%(18~24주) 연장됨을 보였다.
2020년, 건강한 중년 생쥐에 2일 투여/5일 휴식의 독시사이클린 주기로 OSKM을 적용하자 여러 조직에서 젊은 분자 프로필과 더 빠른 피부 상처 치유가 나타났으며, 명백한 암은 관찰되지 않았다.
2022년, 124주령 생쥐에 AAV9를 통한 유도성 OSK와 1일 투여/6일 휴식 주기를 적용하자 남은 수명이 약 2배로 늘었고, 절대 중앙값 수명은 9~12% 연장, 남은 수명은 약 109% 증가했다.
2023년 1월, 데이비드 싱클레어와 동료들은 OSK로 후성유전체 복원을 통해 조기 노화 생쥐의 노화 징후를 되돌리고 신장 기능을 회복시키며 수명을 연장함을 입증했다(Cell).
2022년, 볼프 라이크의 성숙 단계 일시적 재프로그래밍(MPTR)은 50세 인간 섬유아세포의 노화 지표를 약 30년 되돌려 전사체와 DNA 메틸화 시계에서 20세와 유사하게 만들었다.
2023년 라이프 바이오사이언스는 OSK 치료가 NAION에 걸린 마카크 원숭이의 시력을 보존했으며, 치료받은 동물은 한 달 만에 거의 정상 시력을 회복했고 1년 넘게 안구 종양이 관찰되지 않았다고 보고했다.
Turn Bio의 ERA mRNA 플랫폼은 OSK와 두 가지 추가 인자를 세포에 전달하며, 주요 후보 TRN-001은 피부 회춘을 목표로 하고 생쥐에서 털 색소 회복도 보였으며, 안과 및 이비인후 질환을 위한 3억 달러 규모의 HanAll 계약도 체결했다.
2022년 약 30억 달러의 자금으로 출범한 Altos Labs는 신야 야마나카, 이즈피수아 벨몬테, 제니퍼 다우드나 등 리더들을 모아 5~10년 내 세포 회춘을 목표로 하고 있다.
이 분야 전반에 걸쳐 안전성과 규제 우려가 지속되고 있다. 재프로그래밍에 의한 암 위험 때문에 c-Myc 회피, 유도성 시스템 사용, 전신적 인간 치료 전 장기적·조직 특이적 임상시험 요구가 대두되고 있다.

만약 우리가 노화된 세포에 “리셋” 버튼을 눌러 젊은 상태로 되돌릴 수 있다면 어떨까요? 최근 노화 생물학의 돌파구는 에피게놈 재프로그래밍—우리 DNA를 조절하는 화학적 표식—을 야마나카 인자로 알려진 유전자 집합을 사용해 가능할 수 있음을 시사합니다. 연구자들은 이 인자들을 짧은 시간 적용하면 세포의 정체성을 완전히 지우지 않고도 세포 노화를 되돌릴 수 있다는 사실을 발견했습니다 scientificamerican.com, sciencedaily.com. 매혹적인 희망은 우리가 노화 관련 손상을 되돌리고, 조직 기능을 개선하며, 어쩌면 세포를 더 젊은 상태로 복원함으로써 노화 질환까지 치료할 수 있을지 모른다는 것입니다. 이 보고서에서는 에피게놈이 무엇이고 나이가 들면서 어떻게 변하는지, 야마나카 인자가 어떻게 세포를 재프로그래밍하는지, 그리고 부분 재프로그래밍이 세포를 줄기세포로 만들지 않고도 어떻게 젊어지게 하는지 설명합니다. 또한 최신 연구들(2023–2025)을 살펴보고, 데이비드 싱클레어와 후안 카를로스 이즈피수아 벨몬테 같은 주요 전문가들의 인용문을 듣고, 이 과학을 실현하기 위해 경쟁하는 주요 기업들(Altos Labs, Calico, Retro Biosciences 등)을 조명하며, 장수에서 조직 재생까지의 잠재적 응용과 앞으로의 윤리적·규제적 과제도 함께 논의할 것입니다.

에피게놈: 그것이 무엇이며 어떻게 노화하는가

우리 몸의 모든 세포는 동일한 DNA를 가지고 있지만, 세포마다 기능이 다른 이유는 서로 다른 유전자가 “켜지거나” “꺼지기” 때문입니다. 에피게놈은 DNA 염기서열을 바꾸지 않고 유전자 활성을 조절하는 DNA와 그에 결합된 단백질의 화학적 변형들의 집합입니다 nature.com. 이러한 변형에는 DNA 메틸화(DNA 염기에 붙는 화학 표식), DNA가 감겨 있는 히스톤 단백질의 변형, 그리고 세포 내에서 특정 유전자가 언제 활성화될지 결정하는 기타 요인들이 포함됩니다 hms.harvard.edu. 본질적으로 에피게놈은 유전자 발현을 조절함으로써 세포가 신경세포, 피부세포, 근육세포 등으로 어떻게 행동할지 지시하는 “운영체제”와 같습니다.

나이가 들면서, 후생유전체(epigenome)는 정적인 상태로 머무르지 않고 특징적인 방식으로 변화합니다. 특정 후생유전학적 표지(epigenetic marks)는 시간이 지남에 따라 축적되거나 사라지며, 젊었을 때 보였던 엄격한 조절이 약해집니다 lifebiosciences.com. 예를 들어, 메틸기(화학적 꼬리표)는 어떤 유전자 영역에는 쌓이고, 다른 영역에서는 세월이 흐르면서 사라지는 경향이 있습니다 lifebiosciences.com. 이러한 변화는 노화된 세포에서 유전자 발현을 바꿀 수 있으며, 종종 해로운 방식으로 작용합니다. 한 연구자는 “노화 동안 표지가 추가되고, 제거되고, 수정된다… 우리가 나이가 들수록 후생유전체가 변화하고 있음이 분명하다”라고 언급했습니다 sciencedaily.com. 다시 말해, 80세 노인의 세포는 20세 때와는 다른 후생유전학적 정보를 지니고 있습니다. 과학자들은 이제 “후생유전학적 시계”라 불리는 알고리즘을 사용해 DNA 메틸화 패턴을 읽어 세포나 조직의 생물학적 나이를 측정합니다. 이 패턴은 실제 나이와 건강 상태와 강하게 연관되어 있기 때문입니다 nature.com. 후생유전체가 나이에 따라 예측 가능하게 변한다는 사실은, 이것이 단순한 수동적 지표가 아니라 노화의 원동력일 수 있음을 시사합니다. 실제로, 하버드에서 2023년에 발표된 획기적인 연구는 후생유전체를 교란시키면 쥐의 노화가 가속화되고, 후생유전체를 복원하면 노화의 징후가 되돌아간다는 것을 보여주었습니다 hms.harvard.edu. 이는 후생유전학적 변화가 노화의 주요 특징임을 뒷받침하며, 중요한 점은 이것이 되돌릴 수 있을지도 모른다는 점입니다.

야마나카 인자: 세포를 젊은 상태로 리프로그래밍하다

만약 후생유전체가 우리 세포의 소프트웨어라면, 우리는 그것을 다시 써서 시계를 되돌릴 수 있을까요? 2006년, 일본 과학자 Shinya Yamanaka는 바로 그것을 가능하게 하는 방법을 발견했습니다. 야마나카는 단지 네 개의 유전자 – Oct4, Sox2, Klf4, 그리고 c-Myc (통칭하여 OSKM, 또는 Yamanaka 인자) – 를 성숙한 세포에 삽입하면 그 세포를 다능성 줄기세포로 재프로그래밍할 수 있다는 것을 발견했습니다. 이는 배아 줄기세포와 유사한 상태입니다 scientificamerican.com. 이 발견은 줄기세포 생물학에서 혁명적인 돌파구였으며, 야마나카는 2012년 노벨상을 수상했습니다. 이렇게 만들어진 세포는 유도 다능성 줄기세포(iPSC)로 불리며, 이 세포들은 발달 시계가 초기화되어 격렬하게 분열할 수 있고, 신체의 거의 모든 세포 유형으로 변할 수 있습니다. 본질적으로 세포의 정체성과 나이를 모두 지워버리는 것altoslabs.com altoslabs.com입니다.

야마나카 인자를 이용한 재프로그래밍은 세포의 분화와 나이와 관련된 후생유전적 표지를 지움으로써 작동합니다. 막스 플랑크 연구소의 Alexander Meissner는 iPSC 재프로그래밍이 “결국 후생유전적 표지를 다시 쓰는 것”이라고 설명합니다. 즉, 나이가 들면서 축적되는 DNA 메틸화와 히스톤 변형의 패턴을 제거하고 세포를 “기본 ‘완벽한’ 후생유전체”로 초기화하는 것입니다 scientificamerican.com. 실제로, 과학자들은 성체 세포(예: 피부 세포)에 OSKM을 일정 기간(일반적으로 실험실 배양접시에서 2~3주) 유도하여 다능성 상태에 도달하게 합니다 sciencedaily.com. 이 과정에서 세포의 외형과 행동은 젊은 상태로 되돌아갑니다. 예를 들어, 노화된 세포는 더 긴 텔로미어(염색체 끝의 보호 구조)를 되찾고, 유전자 발현 프로필이 초기화되며, 대사 및 복구 과정이 더 활발해집니다 elifesciences.org. 본질적으로, 세포는 자신이 한때 늙은 피부 세포였다는 사실을 잊고 다시 배아 세포라고 생각하게 됩니다.

문제점: iPSC는 더 이상 기능적인 피부 세포(또는 심장 세포, 신경 세포)가 아니라 백지 상태입니다. 만약 이 과정을 동물 내부에서 수행한다면, 완전히 재프로그래밍된 세포는 “정체성”이 없으며 원래 조직에서 본래의 역할을 수행할 수 없습니다. 더 나쁜 것은, 다능성 세포는 체내에 주입될 경우 기형종(teratomas)(여러 종류의 조직이 뒤섞인 덩어리)를 형성할 수 있다는 점입니다 scientificamerican.com. 쥐를 대상으로 한 실험에서, 야마나카 인자 네 가지를 몸 전체에 지속적으로 발현시키면 장기 부전이나 암성 성장과 같은 치명적인 문제가 발생합니다 scientificamerican.com. 따라서 완전한 재프로그래밍은 페트리 접시에서 줄기세포를 만드는 데는 유용하지만, 살아있는 유기체에 광범위하게 적용하기에는 너무 위험합니다. 누구도 자신의 장기가 탈분화되어 배아 조직으로 변하는 것을 원하지 않습니다. Dr. Meissner가 직설적으로 말했듯이, “이러한 다능성 인자를 어떤 개인에게든 치료 목적으로 유도하는 것은 좋은 생각이 아니라고 생각합니다” scientificamerican.com. 핵심 과제는 세포의 정체성을 지우지 않으면서 재프로그래밍의 회춘 효과를 얻는 방법을 찾는 것이었습니다.

부분 재프로그래밍: 정체성을 잃지 않고 회춘하기

여기서 부분 재프로그래밍이라는 개념이 등장합니다. 과학자들은 아마도 야마나카 인자를 짧은 기간 동안만 켜두는 것이 가능할지 이론적으로 생각했습니다. 즉, 노화의 일부 측면을 되돌릴 만큼만, 그러나 세포가 특수화된 정체성을 잃거나 종양을 형성할 정도로 오래는 아니게 하는 것입니다. 다시 말해, 다능성으로 가는 길을 중간까지만 가고 멈추는 것입니다. “이른바 부분 재프로그래밍은 세포 노화를 되돌리고 조직을 복구할 만큼 충분히 오랫동안 야마나카 인자를 세포에 적용하되, 다능성으로 돌아가지 않는 것”이라고 Scientific American은 설명합니다 scientificamerican.com. 목표는 세포의 기능을 회춘시키는 것, 즉 늙은 세포가 더 젊게 작동하도록 만드는 것이지만, 그 세포가 여전히 예를 들어 피부 세포나 신경 세포로 남아 있도록 하는 것입니다.

이 아이디어는 2016년 Salk 연구소의 Dr. Juan Carlos Izpisúa Belmonte와 동료들에 의해 극적인 개념 증명 실험으로 검증되었습니다. 그들은 체내에서 간헐적으로 OSKM을 켤 수 있는 유전적으로 조작된 생쥐를 사용했습니다. 이 생쥐들은 조기 노화 질환(프로제리아)을 가지고 있었으며, 보통 몇 주 만에 죽게 됩니다. 연구진은 생쥐에게 독시사이클린 약물을 주기적으로 투여하여(야마나카 유전자를 한 번에 2~4일만 활성화하고 휴식기를 둠) “부분적” 생체 내 리프로그래밍을 달성했습니다. 결과는 놀라웠습니다. 치료받은 프로제리아 생쥐는 수명이 크게 연장되어 – 평균 18주에서 24주까지, 33%의 수명 연장 sciencedaily.com – 치료받지 않은 생쥐에 비해 더 젊은 장기 기능을 보였습니다. 주목할 점은, 연구팀이 프로제리아 유전자 변이를 전혀 고치지 않았다는 것입니다. 단지 세포의 후성유전학적 표지를 재설정했을 뿐입니다. “우리는 후성유전체를 바꿈으로써 노화를 변화시켰습니다. 이는 노화가 가소적인 과정임을 시사합니다,”라고 Belmonte는 말했습니다 sciencedaily.com. 다시 말해, 빠르게 노화하도록 운명지어진 동물조차 세포의 후성유전학적 환경을 젊게 만들어줌으로써 개선될 수 있다는 뜻입니다.

그림: 2016년 획기적인 실험에서, Belmonte 연구팀은 프로제리아(조기 노화) 생쥐에 야마나카 인자 발현을 짧게 유도했습니다. 치료받은 생쥐(오른쪽, 더 짙은 털)는 치료받지 않은 프로제리아 형제(왼쪽, 더 회색 털)보다 더 오래 살고 더 건강해 보였습니다. 이 부분적 리프로그래밍은 암을 유발하지 않으면서 노화의 징후를 줄였습니다 sciencedaily.com.

중요하게도, 이 부분적으로 리프로그래밍된 생쥐들은 기형종이 생기거나 리프로그래밍으로 인해 죽지 않았습니다. 이는 OSKM을 지속적으로 발현시켰을 때 치명적이었던 이전 시도들과 달랐습니다 sciencedaily.com. 인자 발현 기간을 제한함으로써, 세포는 완전히 정체성을 잃지 않았습니다 – 피부 세포는 여전히 피부 세포로 남았지만, 더 젊게 작용하는 세포가 된 것입니다. Belmonte의 연구는 생체 내에서 세포의 젊어짐이 가능함을 직접적으로 입증한 최초의 증거였습니다. 한 논평에서 “이것은 살아있는 동물에서 세포 리프로그래밍이 수명을 연장한 첫 번째 보고”라고 했습니다 sciencedaily.com. 이는 많은 노화 관련 세포 문제(DNA 손상, 잘못된 유전자 발현 등)가 후성유전학적 젊어짐을 통해 개선될 수 있음을 시사했습니다. Belmonte의 생쥐에서는 조직 재생이 향상된 징후가 나타났습니다. 예를 들어, 부분적으로 리프로그래밍된 노령 생쥐는 치료받지 않은 생쥐보다 근육 손상과 췌장 손상을 더 잘 치유했습니다sciencedaily.com.

그 선구적인 연구 이후, 전 세계의 연구실에서는 다양한 환경에서 부분적 리프로그래밍을 탐구해 왔습니다. 세포 배양에서, 노령 동물이나 인간의 세포를 야마나카 인자에 일시적으로 노출시키면 여러 세포 노화 지표를 역전시키는 것으로 나타났습니다. 예를 들어, 스탠포드의 Vittorio Sebastiano가 이끄는 팀은 변형된 mRNA를 사용해 OSKM(그리고 두 가지 추가 인자인 NANOG와 LIN28)을 전달함으로써 고령 인간 기증자의 세포를 여러 세포 유형에 걸쳐 젊은 유전자 활성 및 복구 기능 패턴으로 회복시켰습니다. 이는 80~90대 사람들의 피부 세포, 혈관 세포, 연골 세포에서 관찰되었습니다 scientificamerican.com. “우리는 이제 거의 20가지에 달하는 서로 다른 인간 세포 유형에서 이 현상을 확인했습니다.”라고 Sebastiano는 말했습니다 scientificamerican.com. 마찬가지로, 2019년 에든버러의 연구진은 중년 세포에서 일시적으로 OSKM을 발현시키면 세포가 에피제네틱 시계(DNA 메틸화 연령)을 돌이킬 수 있음을 보고했습니다. 즉, 세포가 원래의 정체성을 기억하는 동안 에피제네틱 기준으로 더 젊어지게 만들 수 있었습니다 scientificamerican.com. 이러한 세포 실험들은 부분적 리프로그래밍이 노화의 분자적 특징을 “재설정”할 수 있음을 뒷받침합니다.

이러한 회춘 효과는 배양 접시 속 세포에만 국한되지 않습니다. 생체 내(살아있는 동물에서)에서도 부분적 리프로그래밍이 정상적으로 노화하는(프로제리아가 아닌) 생쥐에서 시험되었습니다. 결과는 고무적이지만 몇 가지 주의점이 있습니다. 2020년, 연구진은 건강한 중년 생쥐에서 주기적으로 OSKM을 유도(동일한 2일 투여, 5일 휴식의 독시사이클린 주기 사용)하면 여러 조직이 더 젊은 분자 프로필로 되돌아가는 것을 보여주었습니다. 간, 근육, 신장 등 여러 조직에서 유전자 발현 및 대사 특성이 젊은 생쥐와 더 유사해졌습니다 nature.com. 처리된 생쥐는 재생 능력도 향상되었습니다. 예를 들어, 노령 생쥐가 피부 상처를 더 빠르게 치유하는 능력을 되찾았습니다 nature.com. 중요한 점은, 여러 차례 OSKM을 유도한 후에도 생쥐에서 암 발생률 증가나 명백한 세포 정체성 혼란이 나타나지 않았다는 점입니다 nature.com. 이는 절차가 신중하게 통제된다면 비교적 안전하게 수행될 수 있음을 시사합니다.

아마도 가장 주목할 만한 것은, 2022년의 한 연구에서 매우 나이 든 생쥐(124주령, 인간의 80대에 해당)를 대상으로 유전자 조작 생쥐가 아닌 유전자 치료 방식을 통한 부분적 리프로그래밍을 실시했다는 점입니다. 유도성 OSK 유전자(암 위험을 줄이기 위해 c-Myc는 제외)를 운반하는 바이러스를 주입하고, 생쥐에게는 주기적으로 독시사이클린(1일 투여, 6일 휴식)을 투여했습니다. 그 결과: 치료받은 노령 생쥐는 현저히 더 오래 살았으며, 대조군에 비해 남은 수명이 대략 두 배에 달했습니다 nature.com. 중앙값 수명 연장 측면에서 보면 약 9%~12%의 절대적 증가였으며, 이는 치료 시작 시점의 매우 노령 생쥐에게 남은 수명 109% 증가로 해석됩니다 nature.com. 치료받은 생쥐는 또한 치료받지 않은 동료들보다 더 나은 허약 지수(건강수명의 척도)을 유지했습니다 nature.com. 이러한 흥미로운 결과는 단 한 건의 연구이긴 하지만(그리고 이처럼 극적인 수명 연장은 추가 확인과 이해가 필요함), 심지어 노년기에도 후생유전학적 리프로그래밍이 측정 가능한 회춘 및 건강상의 이점을 가져올 수 있음을 보여줍니다. 과학자들은 이 유전자 치료 부분 리프로그래밍이 “포유류의 건강수명과 수명 모두에 유익할 수 있다”고 썼습니다 nature.com.

부분적 리프로그래밍은 특정 조직 및 질병 모델에서도 가능성을 보여주고 있습니다. 주목할 만한 예는 시각 분야에서 나왔습니다. 2020년, 하버드의 David Sinclair가 이끄는 연구팀은 바이러스를 이용해 야마나카 인자 중 세 가지( c-Myc을 제외한 OSK)만을 노령 쥐의 시력 상실 모델에 주입했습니다. 이 쥐들의 눈에서 OSK를 지속적으로 발현시키자, 시력이 회복되었으며, 이는 여러 시신경 손상 및 녹내장 모델에서 확인되었습니다 nature.com. 치료받은 노령 쥐들은 젊은 쥐와 거의 비슷한 수준으로 패턴과 세부 사항을 볼 수 있는 능력을 되찾았습니다. 또한, OSK가 망막 세포에서 1년 넘게 계속 발현되었음에도 불구하고, 종양이 전혀 발생하지 않았습니다 nature.com. 저자들은 신경세포가 분열하지 않는 세포이기 때문에 지속적인 부분 리프로그래밍을 특히 잘 견딜 수 있어, 신경계가 초기 치료의 좋은 표적이 될 수 있다고 제안했습니다 nature.com. 또 다른 연구에서는 심근경색을 겪은 쥐의 심장에 6일간 OSKM 유전자 치료를 적용했습니다. 단 6일 만에 손상된 심장은 재생의 징후를 보였고, 흉터 크기가 줄고 심장 기능이 대조군에 비해 개선되었습니다 nature.com. (특이하게도, 심장에 12일간 OSKM 처치를 시도했을 때는 쥐가 치명적인 결과를 겪었습니다 nature.com. 이는 타이밍이 매우 중요하며, 일부 조직은 과도한 리프로그래밍에 매우 민감하다는 점을 보여줍니다. 이 경우 c-Myc이 강력한 종양유전자이기 때문에 치명적 결과에 기여했을 수 있습니다nature.com.)

이 모든 발견들은 일관된 그림을 그려낸다: 부분적인 후성유전적 리프로그래밍은 세포와 조직을 젊어지게 할 수 있으며, 더 젊은 기능을 회복시키고 심지어 동물에서 건강과 생존을 향상시킬 수 있다, 단, 통제된 방식으로 수행될 때에 한해서다. 2023년 Nature 리뷰에 요약된 바와 같이, 부분적 리프로그래밍은 이제 노화의 여러 특징을 역전시키는 것으로 보고되고 있다 (쥐에서) – 근육 재생 개선, 염증 신호 감소, 대사 프로필 향상, 후성유전적 노화 시계 재설정 등 – 완전한 역분화 없이도 nature.com. 요컨대, 우리는 생물학적 시계를 일부 되돌릴 수 있으며, 세포는 다시 젊게 행동하는 방법을 기억한다.

최근의 돌파구 (2023–2025): 노화 역전의 최전선을 밀어붙이다

지난 2년간 이 분야에서 빠른 진전과 주목할 만한 결과들이 있었다. 연구자들은 핵심적인 질문에 답하기 시작했고, 심지어 임상 적용을 향해 나아가고 있다. 여기서 우리는 최신 연구와 발견 중 일부를 소개한다:

마우스에서의 후성유전체 복원이 노화를 되돌리다 (2023): 2023년 1월, Dr. David Sinclair와 동료들은 후성유전적 변화가 노화를 유발한다는 가장 강력한 증거와, 후성유전체를 복원하면 노화를 되돌릴 수 있다는 획기적인 연구를 발표했다 hms.harvard.edu. 13년에 걸친 연구 끝에, 연구팀은 DNA 손상을 유도해 후성유전 패턴을 교란시켜 젊은 쥐를 생물학적으로 노화된 상태(흰 털, 허약함, 장기 기능 저하)로 만드는 마우스 모델을 개발했다. 이후 이 조기 노화된 쥐들에게 OSK 인자를 투여하자, 쥐들은 더 젊은 상태로 회복되어 신장과 조직 기능을 되찾고, 심지어 치료받지 않은 쥐보다 더 오래 살았다고 한다 hms.harvard.edu. Sinclair의 연구는 Cell에 게재되었으며, 정상 동물의 노화가 후성유전적 조절에 의해 “의도적으로 앞뒤로 조절될 수 있다”는 개념 증명으로 주목받았다 hms.harvard.edu. “이 결과가 전환점으로 받아들여지길 바랍니다.”라고 Sinclair는 말했다. “복잡한 동물의 생물학적 나이를 정밀하게 조절할 수 있고, 의도적으로 앞뒤로 움직일 수 있다는 것을 보여준 첫 연구입니다.” hms.harvard.edu 이러한 발언은 대담하지만, 데이터는 설득력이 있었다. 예를 들어, 치료받은 쥐의 장기와 DNA 메틸화 나이는 훨씬 더 젊은 동물과 유사했다. Sinclair 연구실과 다른 연구팀들은 현재 이 접근법을 더 큰 동물에서 시험 중이며, 비인간 영장류를 대상으로 한 연구도 진행 중으로, 후성유전체 리셋이 이들에게도 유사한 젊음 회복 효과를 보일지 확인하고 있다 hms.harvard.edu.
인간 세포를 30년 젊게 되돌리기(2022): 영국의 Dr. Wolf Reik이 이끄는 연구팀은 인간 세포의 정체성을 지우지 않으면서 나이를 되돌리는 새로운 방법인 maturation phase transient reprogramming (MPTR)을 보고했다. 이들은 중년의 성인 피부 세포(섬유아세포)에 야마나카 인자를 잠시 노출시켜 리프로그래밍의 중간 “성숙” 단계에 도달하게 한 뒤, 중단했다. 그 결과: 세포는 줄기세포가 되지 않았지만, 노화의 많은 지표들이 약 30년 정도 되돌려졌다 elifesciences.org. 처리된 50세 섬유아세포는 다시 20세처럼 행동했으며, 유전자 발현(“전사체”)과 후성유전적 DNA 메틸화 패턴이 여러 “노화 시계” 측정에 따라 약 30년 더 젊은 프로필로 재설정되었다 elifesciences.org. 기능적으로도, 이 세포들은 더 젊은 수준의 콜라겐을 생산하기 시작했고, 상처 치유 실험에서 더 빠르게 움직였다 elifesciences.org. 이러한 젊어짐의 정도는 이전의 부분 리프로그래밍 시도보다 훨씬 뛰어났다. 이 연구는 eLife에 발표되었으며, 젊어짐과 완전한 리프로그래밍을 분리할 수 있음을 입증했다 – 즉, 세포 정체성 상실 없이 젊음을 되돌릴 수 있음을 보여주었다 elifesciences.org. 이러한 통제된 리프로그래밍 방법은 세포의 후성유전체를 너무 멀리 가지 않으면서 새롭게 할 수 있는 최적의 시간 창을 정확히 찾아내 안전한 치료법 개발의 청사진을 제공한다 elifesciences.org.
부분적 리프로그래밍으로 노령 생쥐의 수명 두 배 연장(2022): 앞서 언급한 바와 같이, 2022년 말 연구에서는 매우 나이든 생쥐에 유도성 OSK 유전자 치료를 적용하여 전례 없는 수명 연장을 이끌어냈습니다. 2024년 Nature의 관점에 따르면, 이 실험은 치료받은 124주령 생쥐(인간 나이로 약 80~90세에 해당)에서 남은 수명이 109% 증가하는 결과를 보였습니다 nature.com. 이 치료는 생쥐의 전반적인 허약도와 장기 건강도 개선시켰습니다 nature.com. 비록 소규모 연구였고 재현이 필요하지만, 이 연구는 치료를 노년기에 시작해도 건강수명과 수명을 크게 연장할 수 있음을 시사해 큰 반향을 일으켰습니다 nature.com. 특히, 이 프로토콜은 암 위험을 줄이기 위해 c-Myc를 제외했고, AAV9 바이러스 벡터를 사용해 OSK 유전자를 여러 조직에 전달했습니다 nature.com. 이는 형질전환 동물이 아닌, 인간의 다른 질병 치료에 사용되는 유전자 치료법과 유사한 접근법을 사용했다는 점에서 실현 가능한 치료법으로 한 걸음 나아간 것입니다.
영장류 눈에서의 시력 회복(2023): 부분적 재프로그래밍의 기능적 시연 중 하나가 비인간 영장류에서 2023년에 나왔습니다. Sinclair가 공동 설립한 보스턴 기반 바이오테크 기업 Life Biosciences의 과학자들은 OSK 유전자 치료가 원숭이의 연령 관련 안구 질환에서 시력을 회복시켰다고 발표했습니다 fiercebiotech.com. 이 연구에서 연구팀은 NAION(50세 이상에서 흔한 시신경 손상)을 마카크 원숭이에게 유도했습니다. 그 후, OSK 유전자를 담은 바이러스 벡터를 눈에 주입하고 주기적으로 독시사이클린으로 활성화했습니다. 다음 한 달 동안 치료받은 원숭이들은 거의 정상적인 시각 반응을 회복한 반면, 치료받지 않은 원숭이들은 계속 실명 상태로 남았습니다 fiercebiotech.com. 이는 이전의 생쥐 연구를 기반으로 합니다. Sinclair의 연구팀은 Nature(2020)에서 OSK 유전자 치료가 생쥐의 녹내장 및 시신경 손상을 되돌릴 수 있음을 보여주었습니다 fiercebiotech.com. 영장류 데이터는 우리의 눈과 매우 유사한 눈에서도 이 접근법이 효과적일 수 있음을 시사하는 큰 진전입니다. 공동 연구를 이끈 하버드의 Bruce Ksander 박사는 시력 상실과 같은 연령 관련 질환에 대해 “우리는 새로운 접근법이 필요하며, 이 방법이 매우 유망하다고 생각합니다.”라고 언급했습니다. fiercebiotech.com Life Biosciences는 주요 후보 OSK 유전자 치료제(ER-100)가 시신경 재생을 개선하고, 녹내장에 걸린 생쥐의 시력을 회복시켰으며, 자연적으로 노화된 생쥐의 시력을 크게 개선했다고 보고했습니다 lifebiosciences.com. 이제 원숭이 눈에서 안전성과 효능에 대한 증거를 바탕으로 lifebiosciences.com, 이 회사는 망막 질환에 대한 인간 임상시험을 준비하고 있습니다. 이는 오늘날 치료법이 없는 시력 상실 형태를 해결하는 첫 임상적으로 입증된 후성유전학적 재프로그래밍의 응용이 될 수 있습니다.
OSKM의 화학적 대안(2023): 모든 연구자들이 유전자 치료에만 집중하는 것은 아니며, 일부 과학자들은 유전적 변형 없이 세포를 젊게 만드는 약물 유사 개입을 모색하고 있습니다. 2023년 말, 연구자들은 세포에서 “화학적 리프로그래밍” 칵테일로 성공을 보고했습니다. 특정 소분자 조합(때때로 7C라고 불리는 7가지 화합물)을 사용하여, 그들은 세포를 약리학적으로 부분적으로 리프로그래밍하는 데 성공했습니다 – 유전자는 추가하지 않았습니다. 한 실험에서, 노화된 생쥐 섬유아세포에 7C 화학 혼합물을 처리하자 여러 노화 지표가 초기화되었습니다: 세포의 대사 산출, 후성유전적 시계 판독값, 산화 스트레스 수준이 모두 젊은 세포와 유사하게 변했습니다 nature.com. 이 접근법은 알약이나 주사로 이론상 많은 세포에 도달할 수 있고, 유전자 치료보다 더 조절하기 쉽다는 점에서 매력적입니다. 초기 결과는 단순 생물에서 수명 연장도 보여줍니다(한 연구에서는 C. elegans 선충의 수명이 화학적 리프로그래밍 처리로 40% 증가했습니다) nature.com. 화학물질만으로 부분적 리프로그래밍을 달성하는 것은 훨씬 더 어렵지만(OSKM은 전체 유전자 네트워크를 초기화하기 때문), 이러한 개념 증명은 기존 약물을 통한 후성유전적 젊어짐의 가능성을 열어주며, 일부 안전성 문제를 피할 수도 있습니다. 예를 들어, 화학적 리프로그래밍은 약물 제거만으로 쉽게 중단할 수 있고, OSKM 유전자가 유발하는 강한 세포 분열 경로 활성화를 피할 수 있습니다 nature.com. 이 분야의 연구는 아직 초기 단계이지만, 흥미로운 대안적 경로를 보여줍니다.

이러한 발전에서 한 가지 주제는 분명합니다: 후성유전적 리프로그래밍이 생물학적 호기심에서 잠재적 치료법으로 이동하고 있다는 점입니다. Sinclair와 Belmonte의 연구가 시사하듯, 노화는 우리가 한때 생각했던 것보다 훨씬 더 되돌릴 수 있을지도 모릅니다 – 세포는 우리가 다시 불러일으킬 수 있는 유전자 발현 상태의 “젊음의 기억”을 지니고 있는 것으로 보입니다 hms.harvard.edu. 하지만 이 분야는 또한 정밀함이 핵심임을 배우고 있습니다. 타이밍, 용량, 그리고 조합이 안전하게 젊음을 되찾기 위해서는 정교하게 조정되어야 합니다. 리프로그래밍이 너무 적으면 노화의 흔적을 지울 수 없고, 너무 많으면 세포가 정체성을 잃거나 암세포가 될 수 있습니다. 현재 진행 중인 연구들은 안전한 젊음 회복 프로토콜에 초점을 맞추고 있습니다 – 예를 들어, 이점을 얻을 수 있는 가장 짧은 OSK 노출 시간을 찾거나, 알려진 종양유전자를 피하는 더 안전한 인자 조합을 찾는 것입니다. 일부 연구자들은 완전히 새로운 “젊음 회복 인자”를 찾고 있기도 합니다: 영국의 스타트업 Shift Bioscience는 기계 학습을 이용해 만능성 유도 없이 세포 나이를 되돌리는 유전자 세트를 탐색하며, OSKM보다 더 안전한 칵테일을 찾기를 희망하고 있습니다 scientificamerican.com.

최전선의 목소리: 전문가들의 의견

후성유전적 젊음 회복에 대한 기대감은 생물학 분야의 최고 인재들을 끌어들이고 장수 연구 분야를 (말장난이 아니지만) 다시 활기차게 만들었습니다. 하지만 전문가들의 건전한 회의론과 신중함도 함께 따르고 있습니다. 이 분야의 리더들의 시각과 인용문을 소개합니다:

데이비드 싱클레어(하버드 의대) – 싱클레어는 노화가 후성유전적 “노이즈”에 의해 유발되며 되돌릴 수 있다는 아이디어의 대표적인 옹호자가 되었다. 이 주장을 뒷받침하는 그의 최근 실험들은 큰 화제가 되었다. “우리는 포유류에서 후성유전적 변화가 노화의 주요 원인임을 보여준 최초의 연구라고 믿습니다.”라고 그는 2023년 쥐에서 노화 역전을 입증한 후 말했다 hms.harvard.edu. 쥐에서 노화를 켜고 끌 수 있는 능력에 대해 논의하며 싱클레어는 다음과 같이 언급했다: “이것은 복잡한 동물의 생물학적 나이를 정밀하게 조절할 수 있음을 보여주는 최초의 연구입니다. 우리는 원하는 대로 나이를 앞뒤로 움직일 수 있습니다.” hms.harvard.edu 이러한 조절은 10년 전만 해도 거의 상상할 수 없었던 일이며, 이는 그의 연구실의 “노화 정보 이론”을 강조한다 – 젊은 유전 정보가 노화된 세포에도 여전히 저장되어 있으며, 후성유전체를 재설정함으로써 다시 읽을 수 있다는 아이디어다 hms.harvard.edu. 싱클레어는 미래의 인간이 생물학적으로 젊게 유지하기 위해 간헐적으로 나이-리셋 유전자 치료나 약을 복용할 수도 있다고 추측하기도 했으나, 먼저 엄격한 임상시험이 필요하다고 강조한다.
후안 카를로스 이즈피수아 벨몬테(알토스 랩스, 전 솔크 연구소) – 벨몬테는 2016년 쥐에서 부분적 리프로그래밍 연구를 선도했다. 그의 견해는 노화가 고정된 운명이 아니라 수정 가능한 것이라는 점이다. “우리는 후성유전체를 변화시켜 노화를 바꿨으며, 이는 노화가 가소적인 과정임을 시사합니다,”라고 벨몬테는 언급하며, 유전적 수정을 하지 않고도 후성유전적 방법으로 수명을 연장할 수 있음을 강조했다 sciencedaily.com. 그는 부분적 리프로그래밍을, 일반적으로 초기 배아 발달에서만 볼 수 있는 세포의 잠재적 재생 능력을 활용하는 것이라고 언급했다. 현재 세포 회춘에 전념하는 새로운 연구 기관인 알토스 랩스의 과학 창립자로서, 벨몬테는 짧은 리프로그래밍이 조직의 노화 관련 손상을 개선할 수 있는 방법을 계속 연구하고 있다. 그는 미래에는 세포를 주기적으로 통제된 방식으로 리프로그래밍하여 노화 자체를 치료할 수 있을 것이라고 제안했다 – 본질적으로 후성유전체에 “유지보수”를 하여 젊게 유지하는 것이다. 동시에, 그는 어떤 후성유전적 표지를 바꿔야 하는지 이해하는 것이 중요하다고 경고한다: “우리는…어떤 표지가 변하고 노화 과정을 유도하는지 탐구해야 합니다,”라고 그는 말하며, 모든 후성유전적 변화가 동일하지 않으며 일부는 노화에서 더 인과적일 수 있음을 시사했다 sciencedaily.com.
신야 야마나카(CiRA 교토 & Altos Labs) – OSKM 인자(요인)의 발견자인 그는 이제 회춘(노화 역전) 경쟁에도 합류했습니다. 그는 일본 Altos Labs에서 연구 프로그램을 이끌고 있습니다. 야마나카는 부분적 리프로그래밍이 완전한 리프로그래밍보다 먼저 의료적으로 활용될 수 있다는 낙관론을 표명했습니다. 결국 그의 유명한 네 가지 인자는 세포의 정체성과 나이 모두를 지운다는 점에서, 그는 이 두 효과를 분리하는 것이 관건임을 인정합니다. “우리(Altos)의 미션은 [이 질문에서 출발합니다]: 리프로그래밍을 이용해 줄기세포를 만드는 것이 아니라, 기존 세포의 건강을 회복시키는 데 활용할 수 있을까?”라고 Altos의 출범 맥락에서 밝혔습니다 altoslabs.com. 야마나카는 일정에 대해 신중하지만, 이 분야를 재생의학의 자연스러운 다음 단계로 보고 있습니다. 즉, 줄기세포 유래 이식으로 노화된 세포를 대체하는 것에서 몸 안에 이미 존재하는 세포를 회춘시키는 것으로 나아가는 것입니다.
콘라드 호흐들링거(하버드 줄기세포 연구소) – 줄기세포 전문가인 호흐들링거는 신중함을 촉구합니다. 그는 최초의 리프로그래밍 회춘 논문들에서 “놀라운 관찰 결과”에 감명을 받았지만, 아직 아무도 부분적으로 리프로그래밍된 세포가 언제 되돌릴 수 없는 지점을 넘어 다능성(만능성)으로 가는지 정확히 모른다고 지적했습니다 scientificamerican.com. 그의 경험에 따르면, 세포는 OSKM에 2~3일만 노출되어도 iPSC(유도만능줄기세포)가 될 수 있고, 더 오래 걸릴 수도 있습니다 – 이는 다양합니다. 이러한 불확실성은 근본적인 안전 문제입니다. “한 개의 세포라도 iPSC가 되면, 그 한 개의 세포만으로도 종양을 만들 수 있다”고 그는 말합니다 scientificamerican.com. 그는 많은 연구자들이 c-Myc을 제외하고 있지만, Oct4와 Sox2 – 야마나카 인자 중 두 가지 – 역시 암과 연관이 있다고 지적합니다 scientificamerican.com. 그의 관점은 부분적 리프로그래밍이 매혹적인 연구 도구이지만, 전신 치료제로서 “충분히 위험을 제거하는 것은 매우 어렵다”는 것입니다 scientificamerican.com. 즉, 성인 인간의 모든 세포를 안전하게 회춘시키면서도 어떤 세포도 변이하지 않게 하는 방법이 아직 명확하지 않다는 뜻입니다. 그래서 많은 초기 적용은 전달이 국소적으로 가능하고 부작용이 제한될 수 있는 특정 장기(눈, 피부)에 집중되고 있습니다.
Jacob Kimmel (Calico & NewLimit) – Kimmel은 Calico(구글의 수명 연장 R&D 회사)와 현재 NewLimit(신생 스타트업)에서 모두 리프로그래밍 연구를 해왔다. 그는 이 과학에 대해 열정적이지만, 단기적 활용에 대해서는 현실적으로 접근한다. “우리가 이 분야에 투자하는 이유는 [이것이] 다양한 세포 유형에서 젊은 기능을 회복시킬 수 있는 몇 안 되는 중재 중 하나이기 때문입니다,”라고 Kimmel은 부분적 리프로그래밍의 가능성에 대해 말했다 scientificamerican.com. 동시에, 그는 Calico의 리프로그래밍 연구는 주로 근본적인 질문에 답하기 위한 것이지, 내년에 치료법을 출시하기 위한 것이 아니라고 밝혔다 scientificamerican.com. “지금으로서는, 현재의 리프로그래밍 접근법이 임상적으로 적용될 것이라고 생각하지 않습니다,”라고 그는 말했다 scientificamerican.com. 현재 NewLimit의 공동 창업자로서, Kimmel은 AI와 대량 실험을 활용해 더 안전한 후성유전적 리프로그래밍 전략을 찾고 있다. 2025년 5월 인터뷰에서 그는 NewLimit이 이미 세 가지 프로토타입 분자를 발견했으며, 이 분자들이 실험실에서 인간 간세포를 젊게 만들어 노화된 세포의 지방 및 독소 처리 능력을 더 젊은 상태로 회복시켰다고 밝혔다 techcrunch.com. 그는 이 결과가 초기 단계임을 강조하며, NewLimit이 인간 임상시험까지는 “몇 년 남았다”고 말했다 techcrunch.com. Kimmel의 균형 잡힌 시각은 한 가지 주제를 강조한다: 잠재력은 엄청나지만, 실제 적용까지는 아직 초기 단계다.
Joan Mannick (Life Biosciences) – Life Bio의 연구개발을 이끄는 Mannick 박사는 부분적인 후성유전적 리프로그래밍이 “잠재적으로 혁신적”이라고 하며, 노화 관련 질환을 치료하거나 심지어 예방하는 데 있어 큰 가능성을 언급했습니다 scientificamerican.com. Life Biosciences는 우선 눈에 집중하는 전략적 접근을 취하고 있습니다. Mannick 박사는 눈이 비교적 분열하는 세포가 적고(암 위험 감소), 한정된 기관이기 때문에 시작점으로 유리하다고 설명합니다 scientificamerican.com. OSK 치료제를 눈의 유리체에 주입하면, 주로 그곳에 머무릅니다. Life Bio의 전임상 연구에서, OSK 유전자 치료를 눈에 적용한 쥐에서 1.5년 이상 종양이 관찰되지 않았습니다 scientificamerican.com. “안전성이 우리가 지금 가장 중요하게 다루는 부분입니다,”라고 Mannick은 강조했습니다 scientificamerican.com. 그녀는 다른 전문가들처럼, 한 번에 한 조직씩 신중하고 단계적인 임상 경로를 밟는 것이 더 넓은 재생 치료에 대한 신뢰와 데이터를 쌓는 길이라고 믿고 있습니다.

요약하자면, 주요 전문가들은 낙관적이면서도 신중한 태도를 보이고 있습니다. Altos Labs의 CEO인 Hal Barron 박사의 말처럼, 모두가 기대하는 바는 “노화와 질병에 연관된 세포 기능 장애가 되돌릴 수 있다”는 점이며, “삶 전반에 걸쳐 발생하는 질병, 부상, 장애를 되돌림으로써 환자들의 삶을 변화시킬 수 있다”는 가능성입니다 altoslabs.com. 동시에, 많은 미지의 영역이 있음을 인정합니다. 합의된 견해는, 기전—어떤 특정 후성유전적 변화가 가장 중요한지, 이를 어떻게 정확히 표적화할지—를 이해하고, 인간 치료에 성급히 나서기 전에 안전성을 확보하기 위해 더 많은 연구가 필요하다는 것입니다. 많은 이들이 현재의 후성유전적 리프로그래밍 상태를 1990년대의 유전자 치료와 비교합니다: 가능성은 크지만, 제대로 하기 위해서는 수년간의 신중한 노력이 필요하다는 점에서입니다.

새로운 플레이어들: 노화를 되돌리기 위해 경쟁하는 기업들

이처럼 판도를 바꿀 잠재력이 있기 때문에, 상당한 자금과 신생 기업들이 후성유전적 리프로그래밍 분야에 몰려드는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 억만장자와 바이오테크 투자자들은 단일 질병 치료를 넘어 노화 자체에 도전할 가능성을 보고 있습니다. 만약 성공한다면, 이는 혁명적일 것입니다. 주요 기관들과 그들이 하고 있는 일은 다음과 같습니다:

Altos Labs: 아마도 가장 주목받는 신생 기업인 Altos Labs는 2022년 초에 제프 베조스와 유리 밀너와 같은 투자자들의 지원을 받아 무려 30억 달러의 자금으로 출범했습니다 scientificamerican.com. Altos는 신야 야마나카, 후안 카를로스 이즈피수아 벨몬테, 제니퍼 다우드나 등 수많은 저명한 과학자들이 참여한 올스타 과학팀을 구성했습니다. 이 회사의 사명은 세포 회춘의 심층 생물학을 밝히고, 세포를 젊어지게 하여 질병을 역전시키는 치료법을 개발하는 것입니다 altoslabs.com. Altos는 빠른 상업적 제품에 집중하지 않고, 캘리포니아, 케임브리지(영국), 일본에 연구소를 설립하여 부분적 리프로그래밍의 기초 과학과 그 회복력 및 재생 효과를 연구하고 있습니다 scientificamerican.com. 창립 아이디어는 우리가 앞서 논의한 과학에서 나왔습니다: 야마나카는 세포의 나이를 지울 수 있음을 보여주었고, 벨몬테는 이득을 얻기 위해 정체성을 지울 필요가 없음을 보여주었습니다 altoslabs.com. Altos는 정제된 OSK 기반 중재법과 새로운 인자 조합을 연구하고 있을 가능성이 높습니다. 자금이 풍부한 민간 연구 프로젝트로서, 그들은 제품에 대한 압박 없이 “좋은 과학”을 제공하기 위해 5~10년의 기간을 잡고 있다고 밝혔습니다 scientificamerican.com. 공개 성명에서 Altos의 리더들은 그들의 목표가 세포를 젊어지게 하여 환자의 질병을 역전시키는 것이라고 말합니다. 본질적으로 영향을 받은 세포를 다시 젊고 건강하게 만들어 질병을 치료하겠다는 것입니다 altoslabs.com. 구체적인 프로젝트는 대부분 비공개이지만, Altos Labs는 이 분야의 인재와 지식의 중심 허브가 된 것이 분명합니다.
Calico Life Sciences: 2013년에 구글(알파벳)에 의해 설립된 Calico는 노화에 대한 이해라는 야심찬 목표를 가지고 Calico는 후생유전학적 리프로그래밍을 포함한 노화 메커니즘에 대해 조용히 연구를 진행해 왔습니다. Calico의 과학자들(예: Jacob Kimmel과 Cynthia Kenyon)은 짧은 기간의 OSKM 활성화가 인간 세포에 어떤 영향을 미치는지 탐구해 왔습니다 scientificamerican.com. 2021년 Calico의 한 프리프린트 논문에서는, 일시적인 야마나카 인자 발현만으로도 일부 세포가 정체성을 잃기 시작할 수 있음을 강조하며, 신중함이 필요함을 시사했습니다 scientificamerican.com. Calico의 접근 방식은 주로 탐구적입니다 – “지금 당장은 이것을 임상적으로 고려하고 있지 않습니다,”라고 Kimmel은 그들의 리프로그래밍 연구에 대해 말했습니다 scientificamerican.com. 대신 Calico는 이러한 연구를 통해 세포가 어떻게 노화하고 어떻게 회복되는지와 같은 근본적인 질문을 탐구합니다. 알파벳의 막대한 자금(그리고 제약회사 AbbVie와의 파트너십) 덕분에 Calico는 장기적인 관점에서 접근할 수 있습니다. 그들은 아마도 다른 각도(예: 장수 약물 스크리닝)도 연구하고 있겠지만, 부분적 리프로그래밍이 그들이 확인한 가장 유망한 방법 중 하나로 남아 있습니다 scientificamerican.com. Calico의 입장은 적용에 대한 신중함과 과학에 대한 강한 관심을 보여줍니다.
Retro Biosciences: 2022년에 스텔스 모드에서 등장한 Retro Bio는 오픈AI로 유명한 샘 알트만이 자신의 돈 1억 8천만 달러를 투자한 사실이 밝혀지면서 큰 반향을 일으켰다 labiotech.eu. Retro의 미션은 대담하다: 노화의 세포적 원인을 표적으로 하는 중재를 통해 인간의 수명을 10년 연장하는 것이다 labiotech.eu. 이 회사는 여러 접근법을 추구하고 있는데, 특히 세포 리프로그래밍과 오토파지(세포 청소 메커니즘)이다 labiotech.eu. Retro의 CEO인 Joe Betts-LaCroix는 첫 임상시험(2025년경 시작될 가능성 있음)이 오토파지 프로그램에서 나올 수 있다고 밝혔는데, 예를 들어 해로운 세포나 단백질 응집체를 제거하는 치료법 등이 위험성이 더 큰 리프로그래밍 치료법이 정교해질 때까지의 디딤돌이 될 수 있다고 한다 labiotech.eu. 그러나 Retro는 부분 리프로그래밍 연구개발에도 분명히 투자하고 있으며, AI 전문가들과(오픈AI와의 계약도 포함) 협력하여 개선된 인자와 전달 시스템을 설계하고 있다 labiotech.eu. 2023년까지 Retro는 개발을 위해 추가로 10억 달러를 조달하는 것을 목표로 했으며, 이는 그들의 노력이 얼마나 집중적인지를 보여준다 techcrunch.com. Retro의 문화는 스타트업처럼 야심차며, 그들의 명시적 목표는 단일 질병 치료가 아니라 “다중 질병 예방”을 노화 자체를 해결함으로써 달성하는 것이다 labiotech.eu. 그들의 팀과 자문단에는 장수 분야의 인물들이 포함되어 있으며, 안전한 후보가 확보되는 즉시 인간 임상시험에 진입할 가능성이 높다. 초기에는 특정 질환(예: 노인 환자의 흉선 기능 또는 간 기능 회복 등, 노화의 특징에 근거한 추정)에서 시험할 수도 있다.
Life Biosciences: 2017년 David Sinclair에 의해 공동 설립된 Life Biosciences는 노화 관련 질환 치료의 경로로서 후생유전학적 리프로그래밍에 집중해 왔습니다. Life Bio의 접근법은 높은 임팩트와 낮은 위험의 균형을 이루는 영역, 즉 안구 질환에서 시작하는 것입니다. 이들은 ER-100이라는 유전자 치료제를 개발했으며, AAV 바이러스 벡터를 사용해 OSK(Oct4, Sox2, Klf4)를 – 특히 c-Myc은 제외하고 – 표적 조직에 직접 전달합니다 lifebiosciences.com. 회사에서 보고한 전임상 시험에서 ER-100은 동물 모델에서 놀라운 효과를 보였습니다: 쥐의 시신경 손상 후 재생을 개선했고, 녹내장 쥐 모델에서 시력을 회복시켰으며, 자연적으로 노화된 쥐에서도 시각 기능을 향상시켰습니다 lifebiosciences.com. 위에서 언급했듯이, Life Bio는 원숭이 시신경 뇌졸중(NAION) 모델에서도 시력 회복을 입증했습니다 fiercebiotech.com – 이 돌파구는 이 치료법이 인간에게도 적용될 수 있음을 시사합니다. 회사의 단기 목표는 이 OSK 유전자 치료제를 급성 녹내장 또는 NAION에 대한 최초의 승인 치료제로 만드는 것이며, 이는 노화 관련 회춘 치료의 개념 증명 역할도 하게 됩니다. Life Bio의 Joan Mannick은 눈이 이상적인 시험장이 되는 이유로 시력 상실이 심각한 노화 관련 장애이기 때문이며, 이를 되돌릴 수 있음을 보여주는 것이 세포를 “더 젊게” 만들어 기능을 회복시킬 수 있다는 강력한 예시라고 말했습니다 fiercebiotech.com. Life Biosciences의 더 넓은 비전은 안전성이 입증되면 동일한 플랫폼을 다른 조직에도 적용하는 것으로, 부분 리프로그래밍을 통해 청력 상실이나 중추신경계(CNS) 질환과 같은 상태에도 도전할 수 있습니다(실제로 Life Bio와 계열사는 향후 신경퇴행성 질환에도 관심을 표명한 바 있습니다). 주목할 점은, Life Bio가 Iduna Therapeutics라는 OSK 치료제에 집중하는 부서를 분사시켰으며, Sinclair가 이곳과 연관되어 있고 녹내장 프로젝트에도 참여했습니다 lifespan.io.
Turn Biotechnologies: Turn Bio는 mRNA 인자를 사용해 인간 세포를 젊게 만든 과학자 Vittorio Sebastiano가 공동 설립한 스탠포드 스핀오프 기업입니다. Turn은 ERA (Epigenetic Reprogramming of Aging)라는 mRNA 기반 플랫폼을 개발하여 리프로그래밍 인자를 세포에 일시적으로 전달합니다 labiotech.eu. 이들은 변형된 mRNA(코로나 백신에 사용된 것과 유사)를 사용해 OSK와 추가 인자(세바스티아노의 6인자 칵테일: Oct4, Sox2, Klf4, Lin28, Nanog, 그리고 추가 Oct4 변이체)를 세포에 도입할 수 있습니다 scientificamerican.com. mRNA는 며칠 내로 분해되어 리프로그래밍 인자가 발현되는 기간이 자연스럽게 제한되며, 이는 다능성으로의 과도한 전환을 방지하는 영리한 방법입니다 scientificamerican.com. Turn Bio의 첫 번째 목표는 피부 회춘입니다. 주력 후보물질인 TRN-001은 피부 세포의 젊은 유전자 발현을 회복시켜 노화된 피부와 모발을 개선하는 것을 목표로 합니다 labiotech.eu. 적응증에는 미용적 문제(주름, 탈모)뿐 아니라 의학적 문제(상처 치유 불량, 염증성 피부 질환)도 포함됩니다 labiotech.eu. 피부는 접근이 쉬워 Turn은 직접 주사나 국소 도포로 치료를 시험할 수 있고, 분자적 변화를 확인하기 위해 샘플도 쉽게 채취할 수 있습니다. 회사는 전임상 단계에서 유망한 결과를 보고했습니다. 피부 통합성 개선, 세포 노화 감소, 심지어 쥐에서 흰머리의 재색소화까지 관찰되어 mRNA 접근법이 의도대로 작동하고 있음을 시사합니다 labiotech.eu. Turn은 피부과를 넘어 사업을 확장 중입니다. 제약사(HanAll)와 안과 및 이과 질환 치료제 개발을 위한 3억 달러 규모의 파트너십을 체결했습니다 labiotech.eu. 이는 망막 세포나 달팽이관 세포를 현장에서 젊게 만들어 황반변성이나 난청 같은 질환을 치료할 수 있음을 시사합니다. Turn의 mRNA 전달이 안전하다고 입증된다면, 비바이러스성, 비DNA 방식의 부분 리프로그래밍을 제공할 수 있어 규제 당국이 더 긍정적으로 볼 수 있습니다.
NewLimit: 2021년에 Coinbase CEO 브라이언 암스트롱 등 여러 명이 설립한 NewLimit는 인간 건강수명 연장을 위한 후성유전학적 재프로그래밍에 명확히 초점을 맞춘 자금력이 풍부한 스타트업입니다 newlimit.com. 2025년 기준으로 1억 3천만 달러 이상의 자금을 조달했습니다 techcrunch.com. NewLimit의 전략은 최첨단 기술을 결합합니다: 단일세포 유전체학과 머신러닝을 활용해 세포가 재프로그래밍될 때 어떤 변화가 일어나는지 분석하고, 개입할 타깃을 식별합니다 newlimit.com. 이들은 초기에는 특정 조직, 특히 면역계, 간, 혈관계에 집중하여, 노화로 인한 기능 저하를 치료하기 위해 이 조직들을 젊게 되돌리는 것을 목표로 하고 있습니다 newlimit.com. 최근 업데이트에서 NewLimit는 여러 프로토타입 분자를 발견했다고 발표했으며, 이 분자들은 간세포를 부분적으로 재프로그래밍하여 노화된 간세포의 지방 및 알코올 처리 기능을 더 젊은 상태로 회복시켰습니다 techcrunch.com. 이들의 접근법은 전체 OSKM 없이 세포의 후성유전체를 더 젊은 상태로 조정하는 소분자나 유전자 치료제를 찾는 것으로 보입니다. NewLimit는 인간 임상시험까지는 수년이 걸릴 것임을 인정합니다 techcrunch.com, 하지만 노화 자체를 치료함으로써 “어떤 단일 질병보다 100배 더 큰 치료 기회”에 도전한다고 자처합니다 firstwordpharma.com. 이들은 Shift Bioscience와 마찬가지로 컴퓨터 모델에 크게 의존하여 발견 속도를 높이고 있습니다 – AI가 재프로그래밍 유전자 타깃을 제안하고, 실험실에서 이를 테스트하며, 그 데이터를 반복적으로 AI 모델에 반영하는 “루프 내 실험실” 방식을 운영합니다 techcrunch.com. NewLimit는 장수 분야에서 기술 중심 바이오텍의 새로운 물결을 대표합니다.
기타: 더 많은 진입 기업들이 있습니다. Shift Bioscience(영국)은 약 1,800만 달러의 자금 지원을 받았으며, AI “세포 시뮬레이션”을 사용해 더 안전한 유전자 조합을 예측하여 회춘을 시도하고 있습니다labiotech.eu. Rejuvenate Bio(조지 처치가 공동 창업)에선 유전자 치료로 노화 관련 질환을 치료하고 있지만, 초점이 오로지 리프로그래밍에만 있지는 않습니다(이들은 심장병 치료를 위해 개에 유전자 치료를 하는 것부터 시작했습니다). AgeX Therapeutics(복제 및 줄기세포 분야의 선구자인 마이클 웨스트 박사가 이끈)는 부분적 리프로그래밍 접근법인 유도 조직 재생(iTR)이라 불리는 방식을 내세웠으나, 최근 몇 년간 진전은 제한적이었습니다. YouthBio Therapeutics는 2022년에 보도된 스타트업으로, 아마도 유전자 치료를 통해 후성유전적 회춘을 목표로 하고 있으나 아직 초기 단계입니다. 심지어 Google Ventures(GV) 및 기타 벤처캐피털 부문도 이 분야에 투자하고 있습니다(NewLimit의 공동 창업자 중에는 전 GV 파트너가 포함되어 있고, GV는 이전에 Unity Biotech의 세놀리틱스 분야도 지원한 바 있습니다). 한편, 대형 제약사들도 주목하거나 협력 중입니다. 예를 들어 AbbVie는 Calico와 협업 중이고, 앞서 언급한 HanAll은 Turn Bio와 파트너십을 맺었습니다.

모든 기업이 전신을 한 번에 회춘시키는 계획을 갖고 있는 것은 아니라는 점도 주목할 만합니다. 이는 미래를 위한 대담한 목표입니다. 대부분은 우선적으로 특정 노화 질환을 타깃으로 하고 있습니다. 예를 들어, OSK 치료법은 처음에는 녹내장이나 황반변성 치료를 위해 승인될 수 있고, 국소 주사로 관절염이 있는 관절을 회춘시키거나 손상된 심장을 복구하는 데 사용될 수 있습니다. 아이디어는 한 조직에서 개념을 입증한 뒤 확장하는 것입니다. 하지만 이들 기업이 공유하는 궁극적 비전은 실제로 노화를 근본적으로 늦추거나 멈추거나 되돌리는 것입니다. Retro Biosciences가 대담하게 밝힌 것처럼, 그들의 목표는 “다중 질환 예방” – 본질적으로 노화를 근본 원인으로 다루는 것입니다labiotech.eu. 부분적 리프로그래밍이 안전하게 구현된다면, 각 기업이 다양한 질환에 적용할 수 있는 플랫폼이 될 수 있습니다(예를 들어 유전자 치료나 항체 치료가 플랫폼이 된 것처럼). Altos의 30억 달러, Retro의 1억 8천만 달러, NewLimit의 자금 등 자본 유입이 빠른 진전을 이끌고 있습니다. 이는 불과 5년 전만 해도 리프로그래밍으로 노화를 되돌린다는 아이디어가 너무 초기 단계여서 주로 학계 연구실에서 세포 실험에 머물렀던 것과는 극적인 변화입니다. 이제는 진짜 경쟁이 시작되었습니다. 한 CEO의 말처럼, “이제는 경쟁이 된 추구입니다”scientificamerican.com – 쥐에서 의학으로 부분적 리프로그래밍을 전환하기 위한 경쟁입니다.

다가오는 응용 분야: 건강수명, 질병 역전, 재생

후성유전적 회춘 기술이 성공한다면, 그 응용은 혁신적일 것입니다. 과학자들과 기업들이 가장 기대하는 가능성은 다음과 같습니다:

수명 및 건강수명 연장: 가장 광범위한 적용은 물론 인간의 노화 자체를 늦추거나 되돌리는 것입니다. 즉, 사람들이 더 오래 그리고 더 건강하게 살 수 있다는 의미입니다. 최상의 시나리오에서는, 주기적인 부분적 리프로그래밍 치료가 신체의 세포를 더 젊은 생물학적 나이로 재설정하여 노년 질환의 발생 자체를 예방할 수 있습니다. 동물 실험 데이터도 이를 일부 뒷받침합니다. 부분적 리프로그래밍을 받은 쥐는 더 오래 살았고, 노년에도 더 건강하게 지냈습니다 nature.com. 많은 이들이 강조하듯, 목표는 단순한 수명이 아니라 “건강수명”—즉, 건강하게 보내는 삶의 비율입니다. “우리가 신경 쓰는 것은 수명 연장이 아니라 건강수명 연장입니다. …오랜 기간 허약한 상태로 사는 것이 아니라,”라고 Vittorio Sebastiano는 말합니다 scientificamerican.com. 실질적으로, 미래의 노인들은 유전자 치료나 약물을 통해 신체 내 특정 줄기세포를 부분적으로 리프로그래밍 받아 장기 기능을 회춘시키고 만성 질환을 예방할 수 있을 것입니다. 예를 들어, 혈액 줄기세포를 새롭게 하여 노인의 면역 기능을 개선(감염 및 암 감소)하거나, 근육 줄기세포를 회춘시켜 허약과 낙상을 예방하는 치료를 상상할 수 있습니다. 이는 아직은 추측에 불과하지만, 동물 실험 결과를 보면 결코 터무니없는 이야기는 아닙니다. 다만, 실제로 리프로그래밍을 통해 인간의 수명을 연장하려면 수년에 걸친 통제된 임상시험이 필요할 것입니다—이 기술들은 장기적인 관점이 필요합니다.
노화 관련 질환 치료: 보다 즉각적인 적용은 노화된 세포가 역할을 하는 특정 질환을 해결하는 것으로, 그 세포들을 더 젊은 상태로 회춘시키는 것입니다. 우리는 이미 대표적인 예를 보았습니다: 녹내장이나 시신경 손상으로 인한 시력 상실입니다. 연구자들은 후생유전학적으로 망막 뉴런을 재설정하여 쥐와 원숭이의 시력을 회복시켰습니다 fiercebiotech.com. 이것은 본질적으로 기존의 약물 대신 세포를 다시 젊고 회복력 있게 만들어 질병(녹내장)을 치료하는 것입니다. 다른 가까운 시일 내에 적용 가능한 타깃으로는 신경퇴행성 질환(알츠하이머나 파킨슨병 등)이 있습니다. 이 경우 특정 뇌세포나 지지세포를 회춘시켜 퇴행을 막는 것이 목표입니다. 실제로 쥐를 대상으로 한 일부 연구에서는 OSK 치료가 노령 쥐의 기억력과 인지 기능을 향상시킬 수 있음을 시사했으며, 이는 뉴런이나 신경교세포를 회춘시킴으로써 가능할 수 있습니다(아직 주요 저널에 발표되지는 않았지만 일화적 결과가 나오고 있습니다). 심혈관 질환도 또 다른 타깃입니다: 앞서 언급했듯, 손상된 쥐 심장에서 단기간 OSKM 처리는 재생을 촉진했습니다 nature.com. 유전자 치료를 개발하여 심근경색 후 심장 근육에 부분적 재프로그래밍을 적용하면 심장 회복을 돕고 흉터 조직을 줄일 수 있습니다. 마찬가지로, 근골격계 질환(예: 골관절염이나 골다공증)에서는 연골이나 뼈를 유지하는 세포를 회춘시켜 관절과 뼈 건강을 회복시킬 수 있습니다. 2016년 오캄포와 벨몬테 연구진은 부분적 재프로그래밍을 통해 노령 쥐의 근육과 췌장 세포 재생이 향상됨을 보여주었습니다 sciencedaily.com, 이는 근육 소모나 당뇨병 치료에 대한 가능성을 시사합니다. 간 질환 역시 노화된 간세포의 젊은 기능을 회복시키는 재프로그래밍 치료로 접근할 수 있습니다(흥미롭게도, NewLimit의 초기 간세포 데이터에서 지방을 젊은 세포처럼 이동시키는 현상이 이와 연관됩니다 techcrunch.com). 심지어 일부 신장 질환이나 만성 손상도 해당 장기의 노화된 세포를 더 강인하고 젊은 상태로 재설정할 수 있다면 혜택을 볼 수 있습니다. 이 접근법의 핵심 장점은 세포 수준에서의 총체성입니다: 단일 단백질이나 경로만을 표적으로 삼는 대신, 재프로그래밍은 수백 가지의 노화 관련 변화를 한 번에 재설정합니다 elifesciences.org. 따라서 질병의 여러 측면(예: 세포의 대사, 분열 및 조직 복구 능력, 염증 신호 감소 등)을 동시에 개선할 수 있습니다. 이러한 폭넓음이 과학자들로 하여금 부분적 재프로그래밍이 ‘노화 질환’이라는 범주 전체를 하나씩이 아니라 한꺼번에 해결할 수 있을 것이라는 꿈을 꾸게 만듭니다.
조직 및 장기 재생: 또 다른 흥미로운 적용 분야는 재생 의학입니다. 오늘날 누군가가 심하게 손상되었거나 퇴화된 장기를 가지고 있다면, 우리는 줄기세포 이식이나 실험실에서 배양한 장기 대체를 고려할 수 있습니다. 하지만 부분 리프로그래밍은 다른 해결책을 제시합니다: 환자의 자신의 세포를 젊게 만들어 장기를 생체 내에서 재생시키는 것입니다. 예를 들어, 척수 손상이나 뇌졸중 후 환자를 상상해보세요 – 부분 리프로그래밍 치료는 손상 부위 주변의 신경 세포를 되살려 새로운 성장과 연결을 촉진하여 회복을 돕는 역할을 할 수 있습니다. 노화된 조직이 재생에 실패하는 주요 원인은 그 조직에 있는 줄기세포가 노화되어 휴면 상태에 빠졌기 때문이라는 증거가 있습니다. 리프로그래밍은 이러한 세포를 다시 활성화할 수 있습니다. 주목할 만한 예로, 연구자들은 부분 리프로그래밍이 노화된 근육 줄기세포의 근육 재생 능력을 노령 생쥐에서 회복시킬 수 있음을 발견했습니다 nature.com. 따라서 근감소증(노화 관련 근육 손실)에 대한 치료법으로, 근육 줄기세포에 주기적으로 OSK 펄스를 가해 근육을 효율적으로 복구하고 생성하도록 유지하는 방법을 상상할 수 있습니다. 상처 치유에서는, 국소적으로 적용하는 리프로그래밍 젤이 노인 환자의 피부 궤양을 상처 부위의 피부 세포를 젊게 만들어 치유를 돕는 데 사용될 수 있습니다. 장기 특이적 활용도 연구되고 있습니다: 일부 과학자들은 흉선(면역 세포를 생성하고 나이가 들수록 위축되는 기관)에 주목하고 있습니다 – 부분 리프로그래밍이 흉선을 젊게 만들어 70세 노인의 면역 체계를 젊은 상태로 회복시킬 수 있을까요? 심지어 귀의 모발 세포(난청 치료)나 눈의 망막 세포(시력 회복)도 재생될 수 있으며, Turn과 Life Bio가 각각 이를 목표로 하고 있습니다 labiotech.eu. 본질적으로 “노화된 세포가 젊은 세포처럼 치유되지 않는” 모든 상태가 후보가 될 수 있습니다. 부분 리프로그래밍은 신체의 자체 세포를 사용해 다시 젊게 만든다는 점에서 재생 의학과 항노화 의학의 경계를 흐리게 합니다. 현장에서 세포를 교체하는 것이 아니라 젊게 만드는 것이기 때문입니다.
조기 노화 질환 치료: 궁극적인 목표는 정상적인 노화 치료이지만, 가속화된 노화(프로제리아)라는 드문 질환에도 도움이 될 수 있습니다. 2016년 Belmonte 연구는 실제로 프로제리아 생쥐 모델에서 진행되었으며, 부분 리프로그래밍이 이들의 건강과 수명을 명확히 개선시켰습니다 sciencedaily.com. 인간에서는 허치슨-길포드 프로제리아 증후군(HGPS)이 어린이에게 치명적인 조기 노화 질환입니다. 부분 후성유전학적 리프로그래밍이 프로제리아 환자 세포의 세포 노화를 억제할 수 있을지 – 잠재적으로 수명을 연장하거나 증상을 완화할 수 있을지에 대한 관심이 있습니다. 초기 세포 연구에서는 OSK가 프로제리아 생쥐의 세포를 젊게 만들 수 있음을 보여주었습니다 pubmed.ncbi.nlm.nih.gov. 만약 유전자 치료가 안전하게 전달될 수 있다면, 이는 미래에 시험대가 될 수 있습니다(프로제리아 환자는 매우 취약하므로 적절한 주의가 필요함).
미용 및 웰니스 용도: 덜 중요한 측면에서, 부분적 리프로그래밍은 미용적 응용이 있을 수 있습니다. Turn Bio와 같은 회사들은 주름, 탈모, 흰머리 문제를 명시적으로 언급하고 있습니다 labiotech.eu. 피부 세포를 젊게 만들면 노화된 사람들의 피부 탄력, 두께, 외관이 개선될 수 있습니다. 모낭의 멜라닌 생성을 회복하면 흰머리가 다시 원래 색으로 돌아올 수 있습니다(실제로 쥐 실험에서 OSK 처치 후 오래된 모낭에서 새로운 검은 털이 자란 사례가 있습니다). 이러한 것들이 생명을 구하는 치료에 비해 사소해 보일 수 있지만, “젊음 회복” 시장은 분명히 거대합니다. 핵심은 이러한 방법이 안전하고 진정으로 효과적이어야 하며, 위험한 영역(예: 종양 위험이 있다면 누구도 OSK로 페이스리프트를 원하지 않을 것임)으로 넘어가지 않도록 하는 것입니다. 그러나 이 기술이 의학적으로 정교해진다면, 미래의 “장수 클리닉”에서는 건강과 미용 모두를 위한 후성유전적 리프로그래밍 치료를 제공할 수 있을 것입니다.

이 모든 응용이 아직 개발 중임을 강조하는 것이 중요합니다. 2025년 현재, 리프로그래밍 기반 치료법이 인간에게 승인된 사례는 없습니다. 가장 가능성 있는 첫 적용은 향후 몇 년 내 임상시험에서 이루어질 것으로 보입니다(예: Life Biosciences가 안과 임상시험을 시작하려는 경우, 또는 Turn Biotech의 피부 관련 임상 등). 각 성공적인 단계(예: 인간 녹내장 환자에서 시신경 세포 재생)는 더 넓은 노화 관련 퇴행성 질환에 도전할 수 있는 자신감을 쌓게 될 것입니다.

안전성, 윤리, 규제 고려사항

노화를 되돌리거나 세포 상태를 깊이 변화시키는 이야기를 할 때마다, 우리는 안전성 위험과 윤리적 함의를 반드시 고려해야 합니다. 부분적 리프로그래밍은 강력한 도구이며, 모든 강력한 도구와 마찬가지로 잠재적 위험을 내포하고 논쟁을 불러일으킵니다.

암 위험: 가장 중요한 안전 문제는 암입니다. 야마나카 인자는 본질적으로 세포를 배아 상태, 즉 빠르게 분열하는 상태로 밀어 넣습니다. 부분적 리프로그래밍조차도 어느 정도의 세포 증식과 상태 변화를 수반하는데, 이 과정에서 세포가 너무 멀리 나아가거나 발암성 돌연변이를 획득하면 악성 종양이 유발될 수 있습니다. 원래의 OSKM 칵테일에 포함된 c-Myc는 특히 우려스럽습니다. c-Myc는 잘 알려진 종양유전자(암을 촉진하는 유전자)이기 때문입니다. 이를 완화하기 위해 최근에는 c-Myc를 제외하고(OSK만 사용) 또는 유도성 시스템을 사용하여 세포가 잘못된 경로로 가기 시작하면 신호를 빠르게 차단할 수 있도록 하는 노력이 많아졌습니다. 지금까지의 동물 실험에서는 단기적이고 주기적인 리프로그래밍이 명백한 암 형성을 유발하지 않았으며, OSK(마이신 제외)로 수개월간 처리한 쥐에서도 종양이 보고되지 않았습니다 scientificamerican.com. 그럼에도 불구하고, 수명이 더 긴 인간에서는 이 위험을 무시할 수 없습니다. 치료된 조직의 단 한 개의 세포라도 다능성(pluripotent)을 획득하거나 통제되지 않게 분열하기 시작하지 않도록 보장해야 합니다. Hochedlinger 박사가 경고했듯이, “단 한 개의 세포라도… [iPSC가 되면], 그 한 개의 세포만으로도 종양을 만들기에 충분하다”scientificamerican.com. 규제 당국은 동물에서의 광범위한 암 생체검사와 인간 임상시험에서의 면밀한 모니터링을 요구할 가능성이 높습니다. 필요시 세포를 죽일 수 있도록 활성화할 수 있는 자살 유전자(suicide gene)와 같은 안전 스위치를 유전자 치료에 백업으로 포함시킬 수도 있습니다. 이것은 타협할 수 없는 장애물입니다. 젊어지는 이점은 더 큰 암 위험을 초래하지 않을 때에만 가치가 있습니다.

유전체 변화: 많은 리프로그래밍 접근법은 유전자 치료 벡터(예: AAV 바이러스)를 사용합니다. 이들은 일반적으로 유전체에 통합되지 않지만, 일부 통합이 일어나거나 여러 삽입이 다른 유전자를 방해할 가능성도 있습니다. 또한 비표적 효과에 대한 우려도 있습니다. 즉, 부분적 리프로그래밍이 트랜스포존(점핑 유전자)을 활성화하거나 유전체를 미묘하게 불안정하게 만들면 어떻게 될까요? 부분적으로 리프로그래밍된 세포가 안정성을 유지하는지, 아니면 나중에 이상하게 노화하는지 확인하려면 장기 동물 연구가 필요합니다.

정체성과 기관 기능 상실: 또 다른 위험은 치료가 과도하게 진행되어 일부 세포가 정체성을 잃거나 제대로 기능하지 못하는 경우입니다. 예를 들어, 간을 부분적으로 리프로그래밍했을 때, 간세포의 5%라도 자신의 정체성이 흔들려 정상적인 역할(예: 혈액 해독)을 그만두면 환자에게 해가 될 수 있습니다. 이는 매우 미묘한 균형입니다. 회춘을 위해서는 오래된 후성유전적 표식을 어느 정도 느슨하게 해야 하지만, 세포가 자신이 무엇을 해야 하는지 잊을 정도로 지나쳐서는 안 됩니다. 초기 연구에 따르면 적절한 타이밍으로 요인을 제거하면 세포가 정체성을 다시 확립한다고 합니다(조직 특이적 영역의 “후성유전적 기억” 덕분에) elifesciences.org. 하지만 세포 유형에 따라 반응이 다를 수 있습니다. 예를 들어, 뉴런은 매우 독특해서 분열하지 않고 매우 특수화된 연결을 가지고 있습니다. 이들을 부분적으로라도 리프로그래밍하면 이러한 연결을 잃거나 신경전달물질 프로필이 바뀔 위험이 있습니다. 생쥐 시신경 실험에서는 지속적인 OSK가 뉴런에 문제를 일으키지 않았습니다 nature.com, 이는 안심할 만한 결과입니다. 하지만 분열하지 않는 세포(뉴런 등)가 활발히 증식하는 세포(장 내벽, 피부 등)보다 더 안전한 표적일 수 있습니다. 증식하는 세포는 원치 않는 변화를 더 쉽게 겪을 수 있기 때문입니다. 이는 인간 임상시험에서 어떤 조직을 먼저 선택할지에 영향을 미칠 것입니다.

면역 반응: 바이러스 벡터나 외래 mRNA를 사용할 경우, 신체의 면역계가 반응할 수 있습니다. AAV 벡터는 일반적으로 한 번만 투여할 수 있는데, 신체가 항체를 생성하기 때문입니다. 노화 치료에는 반복적인 치료가 필요할 수 있어 이는 도전 과제입니다. mRNA나 단백질 기반 접근법은 여러 번 투여가 가능해 이 문제를 피할 수 있지만, 전달 시스템이 강한 면역 반응이나 염증을 유발하지 않도록 해야 합니다. 흥미롭게도, 일시적인 염증 반응이 회춘 과정의 일부일 수도 있는데, 일부 연구에서는 리프로그래밍 중 염증 관련 유전자 발현의 변화를 관찰했습니다 lifespan.io. 이는 신중한 모니터링이 필요합니다. 회춘을 시도하다가 자가면역이나 만성 염증을 유발해서는 안 됩니다.

윤리적 고려사항: 윤리 측면에서, 한 가지 주요 질문은 인간 수명 연장을 어디까지 추구해야 하는가입니다. 부분 리프로그래밍으로 사람들이 수십 년 더 살 수 있게 된다면, 사회는 익숙한 장수 윤리 문제에 직면하게 됩니다. (초기에는 부유층만 치료를 받을 수 있지 않을까?) 많은 사람이 120세 이상까지 산다면 인구 과잉이나 자원 부족 문제는? 수명 연장 치료의 공평한 분배는 어떻게 보장할 것인가? 이는 과학을 넘어서는 광범위한 질문이지만, 기술이 성공한다면 시급한 문제가 될 것입니다. 역사적으로 새로운 의학적 혁신(항생제, 장기 이식 등)은 유사한 문제를 제기했고, 사회는 적응해 왔지만, 장수 개입은 그 영향의 규모 면에서 전례가 없을 수 있습니다.

또 다른 윤리적 측면은 생식세포 또는 배아 편집입니다. 이론적으로, 리프로그래밍 도구는 배아 단계에서 사용되어 한 사람의 수명을 “설계”할 수 있습니다(예: 그들의 후생유전체가 매우 젊고 회복력 있게 시작되도록 만드는 것). 그러나 인간의 생식세포 유전자 편집은 현재 대부분의 국가에서 엄격히 제한되거나 금지되어 있습니다. 인간 배아를 향상 목적으로 편집해서는 안 된다는 데에 합의가 있습니다. 인간 배아나 생식세포에 야마나카 인자를 사용하는 것은 심각한 윤리적 문제를 야기할 것이며(그리고 어차피 발달상의 문제를 일으킬 가능성이 높습니다), 따라서 초점은 체세포 치료 – 즉, 성인이나 아동의 신체 내 세포를 치료하는 것이지 미래 세대를 변화시키는 것이 아닙니다.

규제 경로: FDA와 같은 규제 기관은 이러한 치료법이 먼저 특정 질병에 대해 시험될 것을 요구할 것입니다. 노화 자체는 규제 용어상 질병으로 인정되지 않습니다(적어도 아직은), 그래서 기업들은 연령 관련 질환을 목표로 삼아야 합니다. 예를 들어, 임상시험은 녹내장 치료나 당뇨병 환자의 상처 치유, 또는 근감소증에서의 근육 회복을 대상으로 할 수 있습니다. 한 적응증에서 효능과 안전성이 입증되면 더 넓은 용도로의 문이 열릴 것입니다. 규제 당국은 장기적 결과를 면밀히 검토할 것입니다: 궁극적인 목적이 수명이므로, 암이나 기타 문제의 징후를 위해 수년에 걸친 추적 관찰을 요구할 수 있습니다. 2025년 기준, 일부 후생유전학 치료법(리프로그래밍이 아니라 DNA 메틸화 억제제나 노화 관련 텔로머라제 유전자 치료 등)은 이미 임상시험 중입니다. 이것들이 일부 규제 기반을 마련하고 있습니다. 그러나 부분 리프로그래밍은 충분히 새로워서 추가적인 주의가 필요할 수 있습니다. 한 가지 가능성은, 초기 인간 시험이 문제 발생 시 영향이 제한적인 매우 국소적인 상태(예: 눈이나 피부의 한 부위)에서 먼저 이루어지고, 이후에야 전신적 회춘(예: 전신을 “젊게” 만드는 정맥 내 유전자 치료)이 시도될 수 있다는 점입니다 – 이는 훨씬 먼 미래의 일일 것입니다.

장수에 대한 대중 인식과 윤리: 대중의 의견도 중요할 것입니다. 일부 윤리학자들은 “노화를 되돌리는 것이 신의 영역을 침범하는 것인가?” “이것이 사회적 불평등을 심화시키지 않을까(부자만 회춘할 수 있다면)?”와 같은 우려를 제기합니다. 반면, 다른 이들은 노화로 인한 고통을 완화하는 것이 도덕적 의무라고 주장합니다 – 질병을 치료하듯이 노화도 다루어야 한다는 것입니다. 많은 선도적 연구자들은 건강한 수명 연장이 안전하게 이루어지고 가능한 많은 사람들에게 혜택이 돌아간다면 바람직한 목표라고 입장을 밝힙니다. 내러티브도 변화했습니다: “불멸의 탐구” 대신, 지지자들은 알츠하이머, 파킨슨, 실명, 심부전과 같은 질병 예방 – 이 모두가 연령 관련 질환 – 을 노화의 근본 원인을 다룸으로써 달성할 수 있다고 말합니다. 이러한 접근은 더 공감대를 얻을 수 있으며, 특히 초기 임상시험에서 특정 질환의 개선이 입증된다면 대중의 지지를 얻을 수 있습니다.

결론

세포의 “나이 되돌리기” – 즉, 노화된 세포를 다시 젊게 만드는 개념은 한때 공상과학이었습니다. 오늘날, 이는 최첨단 연구의 활발한 분야가 되었으며, 실제 실험에서(적어도 세포와 동물 모델에서) 가능함이 입증되고 있습니다. 야마나카 인자(OSKM)를 이용한 후생유전학적 리프로그래밍은 세포를 회춘시키는 가장 유망한 전략 중 하나로 부상했으며, 본질적으로 세포의 생물학적 나이를 측정하는 후생유전학적 시계를 되감는 역할을 합니다. 리프로그래밍 과정을 신중하게 조절함으로써 – 부분 리프로그래밍을 통해 – 과학자들은 세포, 장기, 심지어 전체 동물에서 노화의 징후를 역전시켰으며, 이 모든 것이 세포의 정체성이나 기능을 잃지 않고 이루어졌습니다.

이것의 시사점은 심오합니다. 이는 노화가 일방적이고 불가피한 퇴화가 아니라, 어느 정도까지는 가변적이고 심지어 되돌릴 수 있는 과정일 수 있음을 시사합니다. 벨몬테 박사가 말했듯이, 노화는 “가소적인 과정”으로 보입니다. 즉, 노화된 세포는 젊음의 기억을 보존하고 있으며, 이를 다시 활성화할 수 있습니다 sciencedaily.com. 그리고 신클레어 박사가 쥐를 젊어지게 했을 때 외쳤듯이, 언젠가 우리는 “노화를 마음대로 앞뒤로 조절할 수 있을지도 모른다” hms.harvard.edu고 합니다. 이는 얼마 전까지만 해도 회의적으로 받아들여졌을 놀라운 주장입니다. 그러나 점점 쌓여가는 증거는 우리로 하여금 치료적 노화 역전의 가능성을 진지하게 받아들이게 만듭니다.

그럼에도 불구하고 현실적인 시각이 필요합니다. 실험실에서는 세포를 더 젊게 만들 수 있고, 쥐에서는 일부를 치료해 더 오래 살게 할 수 있습니다. 이를 안전하고 효과적인 인간 치료법으로 전환하는 것이 이제 가장 어려운 부분입니다. 앞으로 몇 년 안에 부분 재프로그래밍 기반 치료의 첫 임상시험이 시작될 가능성이 높습니다. 예를 들어, 시력 상실을 위한 OSK 유전자 치료나 피부 회춘을 위한 mRNA 치료 등이 있을 수 있습니다. 이 임상시험들은 매우 중요한 시험장이 될 것입니다. 만약 이들이 (주요 부작용 없이 조직 기능이 개선되는 등) 중간 정도의 성공만 보여도, 이 분야 전체를 입증하고 더 많은 투자와 연구를 촉진할 것입니다.

반면, (안전성 문제나 뚜렷한 이점이 없는 임상시험과 같은) 좌절이 있다면 과도한 기대를 누그러뜨릴 수 있습니다. 생물학은 복잡하다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 수명이 짧은 쥐에서 효과가 있던 것이 수명이 긴 인간에게는 그대로 적용되지 않을 수 있습니다. 노화는 많은 상호 연결된 과정이 얽혀 있으며, 후성유전적 변화는 그중 한 부분(비록 핵심이긴 하지만)에 불과합니다. 부분 재프로그래밍이 사람에서 강력한 회춘 효과를 내기 위해서는, 예를 들어 노화 세포 제거나 대사 개선 등 다른 중재와 결합해야 할 수도 있습니다. 실제로 일부 연구자들은 (예: 재프로그래밍과 라파마이신 같은 mTOR 억제제의 병용 pmc.ncbi.nlm.nih.gov)과 같은 접근법의 결합을 논의하며, 시너지 효과를 기대하고 있습니다.

지금으로서는, “후성유전체를 리셋한다”는 아이디어가 젊음을 회복하기 위해 과학계와 대중의 상상력을 사로잡고 있습니다. 이 개념에는 시적인 의미가 담겨 있습니다: 우리 각자 안에는 다시 깨어나기를 기다리는 더 젊은 세포의 버전이 존재한다는 것입니다. 연구가 계속됨에 따라, 우리는 그 잠재력을 활용하는 것이 얼마나 실현 가능한지 알게 될 것입니다. 심지어 선도적인 과학자들조차 인내를 조언합니다 – 이것은 “단거리 경주가 아니라 마라톤”입니다 scientificamerican.com. 하지만 지금까지의 진전은 실로 놀라웠습니다. 만약 후성유전적 회춘 접근법이 성공한다면, 이는 새로운 의학의 시대를 열 수 있습니다: 단순히 질병을 치료하는 것이 아니라, 노화 과정을 근본적으로 변화시켜 사람들이 훨씬 더 오랫동안 건강을 유지할 수 있도록 돕는 것입니다. 다가오는 10년 동안 야마나카의 마법 같은 네 유전자와 그로부터 영감을 받은 기술들이 궁극적으로 우리의 삶에 생명을 더하고 – 어쩌면 우리의 생명에 더 많은 시간을 더할 수 있을지 밝혀질 것입니다.

출처:

하버드 의과대학 뉴스 (2023) – 후성유전 정보의 손실이 노화를 유발할 수 있으며, 복원이 이를 되돌릴 수 있다 hms.harvard.edu.
사이언티픽 아메리칸 (2022) – “억만장자들이 세포 회춘 기술에 자금을 지원하다…” scientificamerican.com.
사이언스데일리 (2016) – 세포 재프로그래밍이 쥐의 노화를 늦춘다 sciencedaily.com.
네이처 커뮤니케이션즈 (2024) – 재프로그래밍 유도 회춘의 길고 구불구불한 여정 nature.com.
eLife (2022) – Gill 외, 일시적 재프로그래밍에 의한 인간 세포의 다중 오믹스 회춘 elifesciences.org.
피어스 바이오테크 (2023) – 라이프 바이오사이언스의 유전자 치료가 영장류의 시력을 회복시키다 fiercebiotech.com.
Altos Labs – 과학: 부분 재프로그래밍의 창립 과학 altoslabs.com.
Scientific American (2022) – Kimmel, Mannick의 부분 재프로그래밍 관련 인용문 scientificamerican.com .
TechCrunch (2025) – NewLimit, 1억 3천만 달러 조달… 후성유전적 재프로그래밍 진전 techcrunch.com.
Labiotech.eu (2025) – 항노화 바이오텍 기업들(Retro, Turn 등) labiotech.eu.
Life Biosciences (2025) – 우리의 과학: 시력을 위한 OSK 유전자 치료 lifebiosciences.com.
Nature Cell (2016) – Ocampo 외, 부분 재프로그래밍에 의한 생체 내 노화 관련 특징의 개선 sciencedaily.com, 그리고 관련 논평 sciencedaily.com.