뇌세포의 생물학적 나이를 측정하고 회춘 잠재력이 있는 화합물을 찾아내는 컴퓨터 ‘노화 시계’가 개발됐다. 노화된 뇌세포를 다시 젊게 만들 수만 있다면 젊음을 되찾을 수 있다.
학술지 《어드밴스드 사이언스(Advanced Science)》에 발표된 연구에 따르면 룩셈부르크대 연구진은 20세에서 97세 사이의 건강한 사람들의 데이터를 기반으로 머신러닝 기법으로 훈련해 뇌 나이를 정확하게 측정하는 컴퓨터 노화 시계를 개발했다.
뇌에 특화돼 있으며, 365개 유전자의 유전자 발현 정보를 활용하는 이 뇌 노화 시계는 측정 외에 뇌세포의 노화를 되돌릴 수 있을 것으로 예상되는 453가지 화합물을 발견했다. 이 과정에서 건강한 뇌 조직과 신경퇴행성 뇌 조직의 유전자 활동에 대한 분석이 활용됐다.
실험 결과 이 시계는 뇌의 다양한 세포 유형, 특히 뉴런의 생물학적 나이를 추정할 수 있는 것으로 나타났다. 연구진은 건강한 사람과 신경계 질환 환자의 예측 생물학적 나이를 분석한 결과, 환자의 생물학적 나이가 더 높게 나타났다.
연구 저자인 기옘 산타마리아 박사는 “노화 시계가 계산한 뇌세포의 생물학적 나이는 환자가 경험하는 뇌 기능 저하를 반영하며, 특히 60~70세에서 더 뚜렷하게 나타나고, 심지어 신경 퇴행의 정도와도 상관관계가 있는 것으로 나타났다”라고 설명했다.
연구진은 이 시계를 이용해 수천 가지 화합물이 신경 전구 세포와 뉴런에 미치는 영향을 조사한 뒤 뇌세포의 생물학적 연령을 크게 늦출 수 있는 453가지의 고유한 회춘 화학물질을 확인했다. 확인된 화합물 중 몇몇은 동물 모델에서 수명을 연장하는 것으로 알려져 있으며, 일부는 이미 신경계 질환을 치료하는 데 사용되고 있다. 하지만, 대다수 물질은 아직 건강이나 수명 연장의 맥락에서 연구되지 않았다.
이에 따라 연구진은 예측된 세 가지 화합물을 쥐에게 시험했다. 이 약물들을 투여한 결과, 늙은 쥐의 불안이 현저히 감소하고 공간 기억력이 약간 증가해 노화와 관련된 두 가지 잘 알려진 증상이 완화됐다. 유전자 발현 분석 결과, 이 두 화합물의 병용 투여가 젊은 표현형으로의 변화도 유도하는 것으로 나타났다. 연구진은 “이러한 결과는 뇌를 회복시키는 것으로 예측된 다양한 화합물이 노화된 쥐의 피질에서 분자 수준에서 회복을 일으켰으며 행동 및 인지 기능에 영향을 미쳤음을 보여준다”라고 설명했다.
연구진은 “노화 시계가 이전에는 연구되지 않았던, 활력 증진 효과를 가진 새로운 후보 물질을 찾는 데 도움이 될 수 있음을 보여준다”며 “이는 많은 새로운 가능성을 열어준다”고 말했다.
