30% 덜 먹은 생쥐, 유전체 돌연변이가 덜 쌓였습니다

뉴욕대 랑곤 의료센터 연구진이 먹이를 30% 줄인 생쥐에서 간·콩팥·뇌 세포의 돌연변이가 덜 쌓였다는 연구를 Cell에 발표했습니다. 소식이 수명을 늘린다는 사실은 오래전부터 알려져 있었지만, 그 효과가 유전체에 남는 흔적에까지 이어진다는 것을 보인 건 이번이 처음입니다. (지난 자료·원공개 09/09)

세포 하나하나에 쌓이는 오타

사람과 생쥐의 세포는 살아있는 동안 유전자를 계속 복사합니다. 그 과정에서 글자 하나가 다른 글자로 바뀌거나 몇 글자가 끊기는 일이 생기고, 수리 기구가 미처 잡지 못한 오타는 그 세포에 평생 남습니다. 이렇게 한 개체 안에서 세포마다 다르게 쌓이는 변이를 체세포 돌연변이라고 부릅니다. 나이가 들수록 양이 늘고, 암과 조직 기능 저하의 배경으로 지목돼 왔습니다.

문제는 측정이었습니다. 세포마다 돌연변이 위치가 다르기 때문에 조직을 통째로 읽으면 신호가 묻힙니다. 연구진은 주형의 두 가닥을 모두 읽어 장비 오류와 실제 변이를 갈라내는 이중가닥 시퀀싱(NanoSeq) 기법을 써서 이 문제를 넘었습니다.

덜 먹은 생쥐에서 줄어든 변이

실험은 생쥐가 마음껏 먹을 때보다 30% 적게 먹이를 주는 방식으로 진행됐습니다. 그 뒤 간과 콩팥, 뇌의 세포를 거두어 돌연변이를 세었고, 글자 하나가 바뀐 치환형과 글자가 들어가거나 빠진 삽입·결실형이 모두 줄어들었습니다. 감소폭은 조직마다 달랐고, 간세포에서 가장 컸습니다.

연구진이 예상하지 못했다고 밝힌 대목은 따로 있습니다. 간과 콩팥에서 돌연변이가 가장 많이 줄어든 곳은 유전자가 없거나 그 세포에서 거의 쓰이지 않는 한적한 구간이었습니다. 연구팀은 이 비대칭을 수리 용량으로 설명합니다. 자주 읽히는 구간은 이미 수리 기구가 부지런히 드나들고 있어 더 개선될 여지가 적은 반면, 거의 읽히지 않는 구간은 손상 자체가 줄어들면 그 효과가 고스란히 드러난다는 설명입니다. 소식이 수리 능력을 끌어올렸다기보다 애초에 생기는 손상 자체를 줄였을 가능성을 가리킵니다.

사람에게 그대로 옮기기는 어렵습니다

이 연구는 생쥐 실험입니다. 논문과 보도자료는 조직별 감소폭을 수치로 공개하지 않았고, 돌연변이가 줄었다는 것이 그 생쥐들이 암에 덜 걸렸거나 더 오래 살았다는 뜻으로 이어지지도 않습니다. 지표가 움직인 것과 그 지표가 가리키는 결과가 같이 움직이는지는 별도로 확인해야 하는 문제입니다. 연구진도 30% 제한은 사람이 지키기에 너무 가혹한 식단이라고 집어 말했습니다.

이번 결과에서 눈여겨볼 대목은 소식 자체보다 그것이 열어 둔 표적입니다. 식단 제한이 유전체 손상을 줄이는 경로가 있다면, 그 경로에서 작동하는 분자를 찾아 약으로 대신하는 연구가 다음 순서가 됩니다. 제1저자도 극단적인 식단 없이 돌연변이를 줄이는 방법을 찾는 것이 목표라고 밝혔습니다.

노화 연구에서 가능하면 피해야 할 것은 효과를 재는 자가 없는 상황입니다. 체세포 돌연변이 부담은 후보 약물을 먹이기 전과 후로 비교할 수 있고, 조직을 떼어내야 하긴 해도 어느 개입이 유전체 수준에서 실제로 무언가를 바꿨는지를 뒤집어보는 데 쓸 수 있습니다. 이번 연구는 그 자가 적어도 소식이라는 이미 검증된 개입에는 반응한다는 것을 보였습니다.