노화 연구에서 가장 큰 골칫거리 중 하나는 죽어야 할 때 죽지 않는 세포들이다. '좀비 세포'라고 불리는 이 세포들(보통 좀비가 충분히 무섭지 않다는 듯)은 분열을 멈추지만, 마치 달갑지 않은 손님처럼 남아 암, 알츠하이머, 그리고 나이 드는 것의 전반적인 불쾌감에 기여한다.
과학자들은 수년간 이 세포들을 찾아 제거하려고 노력해 왔지만, 잘 행동하는 이웃들 사이에 숨어 있는 이들을 발견하는 데 어려움을 겪었다. 여기 메이요 클리닉 팀이 등장한다. 그들은 '압타머'라는 분자를 사용해 이 세포 범죄자들을 표시하는 방법을 찾았다고 '에이징 셀' 저널에 발표했다. 압타머는 복잡한 3D 구조로 접히고 세포 표면의 특정 단백질에 달라붙는 합성 DNA의 짧은 가닥이다.
연구진은 생쥐 세포를 대상으로 100조 개가 넘는 무작위 DNA 서열을 스크리닝하여 노화 세포와 관련된 단백질에 결합하는 몇 가지 희귀 압타머를 발견했으며, 이를 통해 효과적으로 식별할 수 있게 되었다. "이 접근법은 압타머가 건강한 세포와 노화 세포를 구별하는 데 사용될 수 있는 기술이라는 원칙을 확립했습니다"라고 연구 책임자이자 생화학자인 짐 마허 3세 박사는 말하며, 이것이 첫 단계에 불과하지만 결국 인간 세포에도 적용될 수 있다고 덧붙였다.
모든 것은 두 명의 대학원생이 과학 행사에서 우연히 만나 각자의 논문 프로젝트에 대해 이야기하면서 시작되었다. 뇌암 연구를 위해 압타머를 연구하던 키넌 피어슨 박사와 노화 및 노화 세포를 연구하던 사라 야킴 박사였다. 피어슨은 압타머 기술이 좀비 세포를 인식하도록 적용될 수 있을지 궁금해했다. "아이디어는 좋다고 생각했지만, 테스트할 노화 세포를 준비하는 과정에 대해서는 몰랐고, 그게 사라의 전문 분야였습니다"라고 현재 논문의 주저자인 피어슨은 말한다.
학생들은 연구자 대런 베이커 박사를 포함한 멘토들에게 아이디어를 제안했다. 마허는 그 개념이 처음에는 '미친' 것처럼 들렸지만 충분히 흥미로워서 조사해볼 가치가 있다고 인정한다. "솔직히 우리는 그것이 학생들의 아이디어였고 두 연구 분야의 진정한 시너지였다는 점을 좋아했습니다"라고 그는 말한다. 연구는 빠르게 진행되었고, 초기 실험은 예상보다 빨리 고무적인 결과를 냈으며, 곧 추가 대학원생인 브랜든 윌뱅크스 박사, 루이스 프리에토 박사, 그리고 M.D.-Ph.D. 학생인 캐롤라인 도허티가 합류하여 전문 기술을 제공했다.
이 연구는 좀비 세포 자체에 대한 몇 가지 단서도 제공했다. 여러 압타머가 생쥐 세포 표면의 단백질인 피브로넥틴의 변이체에 부착되었다. 연구자들은 이 피브로넥틴 변이체가 노화와 어떻게 관련되는지 아직 정확히 알지 못하지만, 이 발견은 이 세포들을 독특하게 만드는 특성을 정의하는 데 도움이 될 수 있다. "현재까지 노화 세포를 특징짓는 보편적인 표지자는 없습니다"라고 마허는 말한다. "이 접근법의 아름다움은 압타머가 결합할 분자를 선택하도록 한다는 점입니다."
연구진은 압타머가 인간의 노화 세포를 확실히 식별할 수 있기까지 더 많은 연구가 필요하다고 경고하지만, 이 기술은 결국 치료제를 이 세포에 직접 전달하여 표적 치료를 가능하게 할 수 있다. 피어슨은 압타머가 전통적인 항체보다 저렴하고 적응성이 뛰어나다고 지적한다. "이 프로젝트는 새로운 개념을 입증했습니다"라고 마허는 말한다. "향후 연구는 인간 질병에서 노화 세포와 관련된 응용 분야로 접근법을 확장할 수 있습니다."
자료 제공: 메이요 클리닉. 참고: 내용은 스타일과 길이에 따라 편집될 수 있습니다.