화합물 400여 종, 다섯 생물에서 수명 효과 비교

스위스 로잔대학교 알레한드로 오캄포 연구팀이 화합물 400여 종을 효모, 선충, 초파리, 킬리피시, 생쥐 다섯 생물에 시험해 수명 효과를 비교한 결과를 국제학술지 셀 리포트에 발표했습니다. 여러 생물에서 공통으로 수명을 늘린 화합물은 일부에 그쳤습니다. (지난 자료·원공개 08/31)

다섯 생물에 같은 약을 시험한 설계

논문은 8월 31일 온라인에 공개됐고 케빈 페레스가 제1저자입니다. 연구팀은 실험 자동화와 기계학습을 결합해 400개가 넘는 화합물을 수천 가지 약물·용량 조건으로 시험했습니다. 논문은 몇몇 생물에서는 이 규모가 지금까지 학계에 쌓인 해당 생물의 수명 실험 전체와 맞먹는다고 설명합니다.

생물마다 방식이 다릅니다. 효모는 세포를 빠르게 세는 유세포 분석을 소형화해 대량으로 걸렀습니다. 선충과 초파리는 작은 촬영 장치로 개체를 계속 찍고, 기계학습 모형이 영상에서 죽은 개체를 판정하게 했습니다. 킬리피시에게는 약물을 섞은 먹이 알갱이를 직접 만들어 많은 개체에 같은 양을 먹였고, 생쥐는 노년기에 투여를 시작해 수명과 함께 사육장 안의 활동량을 기록했습니다.

여러 생물에서 효과가 겹친 화합물

효과가 겹친 화합물도 나왔습니다. 식물 성분인 바이칼레인과 포스콜린, 레스베라트롤은 킬리피시의 수명을 늘렸고 효모·선충·초파리 가운데 두 생물에서도 수명을 늘렸습니다. 여성호르몬 유사체인 17α-에스트라디올과 혈압약 에날라프릴, 결핵 치료제 리팜피신은 생쥐에서 수명 초기 구간의 생존을 늘렸고 다른 두세 생물에서도 효과를 보였습니다.

연구팀은 생물을 가리지 않고 일관되게 수명을 늘린 화합물은 일부에 불과했다고 밝혔습니다. 노화 연구 문헌에 보고된 개입의 상당수가 특정 생물이나 실험 조건에서만 통한다는 기존 관찰과 같은 결과입니다. 이 글이 확인한 초록과 공개 요약에는 화합물별 수명 연장 폭이 담기지 않았습니다.

교차 검증이 필요한 이유

노화 약 후보를 찾는 연구는 주로 선충이나 초파리처럼 수명이 짧은 생물에서 시작합니다. 몇 주 만에 결과가 나오기 때문입니다. 문제는 여기서 찾은 약이 포유류에서 잘 재현되지 않는다는 점입니다. 2022년 게로사이언스에 실린 분석은 초파리 실험이 생쥐 수명 연장 약을 가려내는 민감도와 특이도가 높지 않았고, 선충 실험은 생쥐 결과를 예측하는 힘이 거의 없었다고 보고했습니다.

킬리피시는 이 간극을 메우는 동물로 쓰입니다. 척추동물이면서 실험실 수명이 몇 달에 불과해 생쥐보다 훨씬 빨리 결과를 볼 수 있습니다. 이번 연구는 무척추동물에서 거른 후보를 킬리피시와 생쥐로 올려 보내는 경로를 한 연구실 안에 갖췄습니다. 사람이 매일 들여다봐야 했던 생존 판정을 기계학습으로 대신한 것이 규모를 키운 바탕입니다.

한계

동물에서 수명이 늘었다는 결과가 사람의 노화 속도에 대한 근거가 되지는 않습니다. 생쥐 결과는 수명 초기 구간의 생존에 관한 것으로, 최대 수명까지 늘었는지는 초록만으로 판단하기 어렵습니다. 17α-에스트라디올처럼 수컷에서만 효과가 보고됐던 화합물도 있어 성별과 용량에 따른 차이도 따져봐야 합니다.

선별 다음에 남는 병목

이번 연구에서 눈여겨볼 대목은 후보를 거르는 단계의 처리량이 커졌다는 점입니다. 자동화와 기계학습으로 수천 가지 조건을 돌릴 수 있게 되면서, 노화 약 개발의 병목은 후보를 찾는 일보다 생쥐와 사람에서 효과를 증명하는 비용 쪽으로 옮겨 가고 있습니다.

이 매거진이 8월 21일 다룬 메트포르민 노화 임상(TAME)은 계획 발표 뒤 오랜 시간이 지나도록 참가자 모집을 시작하지 못했습니다. 값이 싸고 이미 널리 쓰이는 약일수록 임상 비용을 댈 주체가 마땅치 않다는 문제가, 이번에 여러 생물에서 효과가 겹친 에날라프릴과 리팜피신에도 똑같이 걸립니다. 다섯 생물에서 걸러진 후보 가운데 어느 것이 사람 대상 시험까지 가는지가 다음에 확인할 부분입니다.

글 오레놀 대덕