빌 앤드루스의 텔로미어의 과학

노화는 치유할 수 있는 질병이다

늙는 것이 질병이라면, 그것도 치유할 수 있는 질병이라면 선뜻 믿을 사람이 몇이나 될까? 누구든 태어나면 늙고 병들어 죽는 것은 당연한 것 아닌가? 노화는 거스를 수 없는 자연의 섭리가 아닌가? 그러나 이 책의 지은이인 빌 앤드루스 박사는 단호하다. '노화는 자연의 섭리가 아니다. 치유할 수 있는 질병이다.' 다소 과격해 보이는 주장을 내놓는 지은이는 현대과학의 동향을 보면 전혀 허무맹랑하지 않다고 말한다. 현대과학의 커다란 수수께끼 중 하나였던 노화의 비밀이 하나둘 밝혀지고 있으며, 실제로 노화를 늦추거나 치유할 수 있는 방법들도 다양한 방식으로 모색되고 있다는 것이다.



"인간은 왜 늙는가? 인간은 왜 영원히 살 수 없는가?"

현대과학이 풀지 못한 수수께끼, 노화. 그 수수께끼의 답은 '텔로미어'에 있다!

"100년 전, 누군가가 매독, 위궤양, 농양, 렙토스피라증(leptospirosis), 라임병, 클라미디아(Chlamydia), 패혈성 인후염, 장티푸스, 괴저가 모두 근본적으로 동일한 질병이며, 약 하나로 이 질병을 모두 치료할 수 있다고 주장했다고 하자"(119쪽). 말도 안 되는 억측이며 사기꾼 같은 이야기라고 생각하겠지만 실제로 이 모든 질병을 치료할 수 있는 약이 탄생했다. 바로 페니실린이다.

지은이는 이런 논리가 정확하게 노화의 과학에도 적용된다고 한다. 인간의 노화와 그로 인한 다양한 질병은 "모두 텔로미어의 길이가 짧아지면서 발생한다"라는 것이다. 1990년대 민간 기업 연구원으로 세계적 과학저널 《사이언스》에 '인간 텔로머라아제 발견'을 보고해 파문을 일으킨 지은이는 암과 같은 질병과 인간 노화의 비밀이 염색체 말단에 있는 텔로미어에 있으며 텔로미어의 길이를 길게 하는 텔로머라아제로 인해 노화를 늦출 수 있다고 주장한다.

그렇다면 텔로미어는 무엇일까? 우리의 유전자들은 세포핵 내부에 있는 염색체라 불리는 이중 나선 구조의 DNA 분자들을 따라 배열되어 있다. 각 염색체의 끝 부분에는 텔로미어라고 하는 DNA가 우리의 유전 정보를 보호하고 세포가 분열할 수 있도록 해주며, 우리가 어떻게 노화하고 암에 걸리게 되는지에 대한 비밀을 간직하고 있다. 텔로미어는 염색체 끝이 해어지고 서로 엉겨 붙는 것을 막아서 한 생명체의 유전적 정보가 파괴되거나 마구 뒤섞이는 것을 방지하기 때문에 신발끈의 플라스틱 끝 부분에 비유된다.

과학자들에 따르면 세포가 분열할 때마다 텔로미어는 짧아진다. 텔로미어가 너무 짧아지게 되면 세포는 더 이상 분열을 할 수 없게 된다. 그러면 그 세포는 비활성화 되거나 '노화'되거나 죽게 된다. 이렇게 텔로미어가 짧아지는 과정은 노화, 암, 그리고 더 높은 사망 위험과 연관이 있다는 것이 생명과학계에서 속속들이 밝혀지고 있다.

노화는 쓰고 남은 핵무기일 뿐

현대과학이 노화의 비밀을 차츰 밝혀가면서 노화의 의미 또한 달라지고 있다. 노화는 무엇일까? "노화는 질서가 파괴되는 불가피한 과정도, 환경적 손상이 서서히 누적되는 것도 아니다. 노화는 인구 증가를 억제하는 수단도 아니다." 지은이는 이렇게 비유한다. 노화는 "기나긴 생물학적 전쟁에서 쓰고 남은 핵무기다. 노화는 다른 종과의 경쟁에서 생존상의 이득을 위해 특별히 고안된 프로그램이다. 인간이라는 종이 수백 년 동안 생존하고 현재와 같은 존재가 되도록 만들어준 도구이다"(34쪽). 영양을 예로 들어보자. 노화과정이 없으면 영양은 다음 후손으로 교체될 수 없다. 오히려 자신의 후손이 교체될 가능성이 더 높다. 따라서 "자식을 키우기 위해 필요한 것보다 더 오래 사는 것은 진화론적으로 아무런 이득이 없고 오히려 단점만 있다"(33쪽). 그 때문에 앤드루스 박사는 "노화는 쓰고 남은 핵무기"라고 비유하는 것이다. 그리고 전쟁은 이미 오래전에 끝났고 무기는 더 이상 아무런 쓸모가 없기 때문에 노화를 치유하고 정복해야 한다고 지적한다.



왜 노화 연구는 지지부진했나?

2009년에야 텔로미어 연구가 노벨상을 받은 이유

지은이가 노화가 치유 가능한 질병이라는 폭탄 발언을 하는 근본적 이유는 따로 있다. 바로 노화와 늙음에 대한 우리의 강력한 편견을 깨기 위한 것이다. 노화를 이해하는 핵심 키워드인 텔로미어에 대한 생물학의 역사를 살펴보면 우리에게 노화에 대한 편견이 강력한 이유를 알 수 있다. 1938년 유전학자 헤르만 뮐러가 염색체 끝 부분에 있는 텔로미어를 발견한 이후 텔로미어와 노화에 대한 연구는 지지부진하다 근 70여 년이 지난 2009년에야 텔로미어와 텔로머라아제 효소가 염색체를 보호한다는 발견으로 노벨생리의학상을 받게 된다.

텔로미어에 대한 연구, 아니 노화에 대한 연구가 이토록 최근에야 주목받게 된 이유는 텔로미어와 노화에 대한 과학적 연구에 과학적 한계뿐만 아니라 종교적 철학적 편견이라는 장애물 때문이었다. 지은이는 책 후반부에서 노화 연구와 관련한 편견도 하나둘 반론한다. 이를테면 '노화를 치유하면 인구과잉이 일어나지 않을까, 나이가 들어가면서 쌓이는 지혜와 연륜을 보면 어떤 면에서 노화가 좋은 것 아닌가?', '사회보장 재정 문제나, 노화 연구가 부유한 자들에게만 이득이 되는 것은 아닐까?', '자연법칙에 어긋나거나 신성을 모독하는 것은 아닌가?', '불멸은 이기적인 목적 아닌가?', '독재자의 장수와 같이 우리가 피할 수 있는 문제를 도리어 만드는 것은 아닐까?' 하는 문제들을 책 후반부에서 조목조목 지적하며 자신의 의견을 내놓고 있다.

지은이는 노화 연구는 이제 현대과학의 가장 뜨거운 감자가 되었다고 말한다. 이런 의미에서 이 책은 노화에 대한 기존의 종교적 윤리적 철학적 편견을 깨는 메가톤급 폭탄이라 할 수 있다.

한국어판 서문

머리말

노화는 치유할 수 있는 질병이다 / 왜 인간은 영원히 살 수 없는가



제1장 인간은 왜 늙을까?

인간은 왜 노화과정을 겪는가? / 노화는 질서가 파괴되는 불가피한 과정이 아니다 / 노화는 환경적 손상이 서서히 누적되는 것이 아니다 / 노화는 인구 증가를 억제하는 수단이 아니다 / 모든 살아있는 것은 늙는다? / 노화는 암에 대한 신체의 방어기전이 아니다 / 그렇다면 도대체 노화란 무엇인가?



제2장 노화는 어떻게 일어나는가?

텔로미어 생물학의 역사 / 말단복제 문제



제3장 텔로머라아제

텔로미어 길이 치료 / 왜 약한 텔로머라아제 활성제를 사용하는가? / 그 밖에 텔로미어를 길게 유지하기 위해 할 수 있는 일은 무엇인가?



제4장 노화 치유의 맨해튼 프로젝트

플랜 B: 고속대량 선별검사다



제5장 노화를 치유할 수 있을까?

텔로머라아제는 정상 인간 세포주를 불멸화할 수 있다 / 텔로미어 소실은 노화 증상을 유발한다 / 텔로머라아제는 노화된 피부를 젊게 되돌릴 수 있다 / 텔로머라아제는 이론상 노화된 동물을 젊게 되돌릴 수 있다 / 짧은 텔로미어는 고령으로 인한 사망을 야기한다 / 텔로머라아제는 장기의 수명을 연장시킬 수 있다 / 인간에서도 기능성 식품이나 약물을 통해 텔로머라아제 생성을 유도할 수 있다 / 텔로미어 길이의 조절은 생물에서 노화를 역전시킬 수 있다



제6장 생명연장과 텔로머라아제

노화와 발달 그리고 연대 / 질병의 표적



제7장 윤리적 문제들

"인구가 과잉화되어 지구상에 인구가 넘쳐나지 않을까?" / "어떤 측면에서는 노화가 좋은 것이 아닌가?" / "사회보장 재정이 고갈되지 않을까?" / "노화 치유가 부자들에게만 이득이 되지 않을까?" / "노화 치유가 자연법칙에 어긋나거나 신성을 모독하는 것은 아닌가?" / "불멸은 이기적인 목표가 아닌가?" / "독재자의 장수와 같이 후손들이 충분히 피할 수 있는 문제가 발생하는 것은 아닌가?" / "대통령이 24세로 보이거나, 혹은 조부모, 부모, 자녀가 모두 같은 나이로 보이는 것이 이상하지 않을까?"



참고문헌

찾아보기

빌 앤드루스 저자 빌 앤드루스는 미국의 분자생물학자이자 수십 년간 인간 노화 치유를 위해 연구하고 있는 노인학자이다. 캘리포니아 대학교에서 공부하고, 조지아 대학교에서 분자생물학과 집단유전학으로 박사학위를 받았다. 1990년대에 미국 캘리포니아 소재 유명 생명공학기업 제론(Geron)의 분자생물학부를 이끌었던 지은이는 콜로라도 대학교 연구팀과 함께 10여 년의 힘겨운 연구 끝에 경쟁자였던 MIT보다 조금 앞서 인간 텔로머라아제(telomerase) 유전자 확인에 성공했다. 1995년 세계적 과학학술지 《사이언스》에 인간 텔로머라아제를 발견했다는 논문을 발표하면서 관련 분야 석학으로 떠올랐다. 과학계뿐만 아니라 종교계와 철학계에서 매우 민감한 주제인 인간의 노화를 연구하고 있는 지은이는 노화가 치유 가능한 질병이라고 주장하면서 큰 주목을 받았다. 텔로머라아제와 관련해 45건의 미국 특허를 갖고 있으며 많은 과학저널에 관련 글을 쓰고 있다. 1997년 'National Inventor of the Year'에 뽑혔으며, 현재 미국 바이오생명공학기업인 시에라사이언스의 CEO로 있다.