과학기술연재4 노화방지 및 생명연장기술

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21세기엔 1백20세까지 건강하게!
첨단의술보다 건전한 섭생이 장수의 필수요건
서유헌
<서울의대 교수 겸 강원의대학장>

|contsmark0|노화문제가 부쩍 관심사로 떠오르면서 인간의 수명은 어디까지 연장될 수 있을까 궁금해 하는 이들이 많다. 인간의 한계 수명은 1백20세 전후한 정도가 될 것으로 보고 있다. 정상적인 말초조직세포는 50번 정도 분열하면 더 이상 분열하지 않는다. 암세포를 제외한 모든 정상세포는 분열의 한계를 가지고 있는데 이러한 특성 때문에 약 1백20세로 보는 게 학계의 정설이다.21세기 들어선 이러한 인간의 한계 수명까지 건강하게 삶을 영위하도록 실현하는데 의학자들이 총력을 기울일 것이다. 특히 21세기는 ‘뇌의 세기’로 불리는데 ‘21세기 질환’으로 명명되고 있는 치매를 비롯한 뇌 연구가 활발해질 전망이다. 그리고 불치병으로 여기고 있는 암과 에이즈 등 3대 과제의 정복을 향한 연구가 활발할 것으로 예상된다.노화의 비밀의 열쇠를 쥐고 있는 뇌에 대한 연구에 미국과 일본, 유럽 등 선진국에서는 ‘뇌연구의 10년 법안’(decade of the brain) 제정과 ‘뇌의 세기’ 명명 등을 통해서 이미 막대한 재원을 투자하고 있으며, 국내에서도 ‘브레인 테크(brain tech)21’ 연구계획을 수립해 내년부터 10년간 약 1조원의 연구비를 들여 투자할 계획이다. 앞으로 뇌 연구는 크게 세 가지 방향에서 활발히 이뤄질 것이다.첫째는 뇌의 신비를 밝히기 위한 뇌에 대한 이해연구이고, 둘째는 뇌질환의 원인을 연구해 치료와 예방대책을 밝히려는 뇌보호연구, 셋째는 신경컴퓨터와 인조뇌로봇 개발 등을 연구하는 뇌창조연구로 전망된다. 21세기에는 인간을 닮은 로봇 개발이 우리의 생활을 혁신적으로 변화시킬 게 분명하다.한편 우리의 건강과 관련해서는 세포의 노화과정 연구가 활발할 것으로 보인다. 최근에 혁신적인 발전을 거듭하고 있는 분자생물학의 발전 덕택으로 노화의 비밀이 하나하나 벗겨지고 있다. 지금까지 알려진 노화의 메커니즘에 대한 주요한 학설들로 노화유전자설(프로그램설), 착오설, 교차결합설, 신경생물학적 학설, 활성산소설 등이 있다. 이 중에서 노화유전자 연구와 활성산소(유해산소)연구, 항산화제 개발연구, 세포사망 기전연구 등 이 네 분야의 연구를 통해 세포노화 방지기술이 많이 연구개발, 상당히 진보된 의학결과가 기대된다. 세포의 노화방지 연구발전은 우리가 얼마나 더 오래 살 수 있느냐와 직결되는 문제이다.요즘 사람들은 ‘장수’ 하면 신체 관리를 우선으로 하고 있으나 정신, 즉 뇌가 모든 정신활동은 물론 신체기능을 지배한다. 뇌가 면역기능도 조절한다. 따라서 정신신경면역학이 최근 발전하는 추세이다. 앞으로 뇌(정신)훈련을 통해 암과 같은 불치의 병도 극복이 가능하다고 이야기되고 있다. 때문에 건강하게 오래 살려면 우선 정신적으로 건강하도록 해야 할 것이다.첨단의술의 발전 못지 않게 개인의 건전한 섭생은 장수의 필요요건이다. 과학적으로 입증되지 않은 무분별한 보신영양식품의 섭취를 금해야 한다. 불필요한 각종 보약 흔히 영양식품으로 불리는 식품은 오히려 간이나 뇌와 같은 중요기관을 손상할 가능성이 있음을 무시해서는 안된다.보신식품보다는 오히려 녹황색 채소류를 많이 먹고 균형잡힌 영양분이 함유된 보통의 음식을 즐겁고 감사한 마음으로 섭취하고 알콜과 담배를 줄이는 섭생이 중요하다.그동안 21세기 질환으로 불리워지고 있는 치매에 대한 원인유전자들 즉, 21번과 14번, 1번, 19번 염색체에서 분리된 유전자산물들은 독성을 가진 아밀로이드 단백질(베타와 c단 단백질)을 다량 생성시키는 것이 중요한 원인으로 밝혀지고 있다. 현재 아밀로이드 독성 단백질이 대량으로 만들어지는 것을 어떻게 억제시킬 수 있는지, 만들어진 단백질의 독성을 어떻게 중화시킬 수 있는지를 연구하고 있기 때문에 21세기 내에 예방과 치료대책이 나오지 않을까 확신한다.유전자치료는 1990년에 미국 nih의 앤더슨 박사 등이 인간에게 처음 시술한 ‘중증복합성 면역결핍증(scid)’ 질환에서 성공한 이후 여러 말초질환에서 연구가 진행되고 있다.21세기에는 파킨슨병과 치매를 비롯한 중추신경계 질환에서도 이용될 것이다. 체내에 넣어준 유전자가 오랫동안 적절하게 발현될 수 있는 기술개발이 이뤄진다면 많은 유전질환에서 폭넓게 사용될 수 있을 것이다.유전자 치료법 외에도 뇌질환 시술에 있어서는 영상유도장치를 이용하고 있다. 영상유도장치의 발전으로 조직을 크게 절개하지 않고도 수술이 가능하게 됐고, 이 장치를 이용해 수술부위를 정확하게 알 수 있고 최소 부위 절개도 가능하게 된 것이다.최근 영상기술의 발전으로 핵자기 공명영상(mri)장비와 양전자방출촬영술(pet) 등이 개발되어 진단에 크게 기여하고 있다. 앞으로 단점들이 보완되면 획기적인 발전이 가능하다.또 병든 염색체를 제거하는 기술 개발이 연구되고 있고 특히 뇌를 제외한 대부분의 말초 인공장기 개발이 상당수준 발전됐다. 인공관절도 인체의 성질과 가깝게 개발되는 등 의술장비와 재료는 하루가 다르게 개선되고 있다. 바야흐로 인간을 닮은 인조인간 개발이 눈 앞에 다가오고 있다.암연구에 있어서는 두 가지 방향에서 연구가 촉진될 것으로 본다. 한 분야는 아주 초기에 암을 쉽게 찾아낼 수 있는 연구가 중요하게 진행될 것이다. 혈액검사와 초음파, 컴퓨터촬영 등의 기능 개선으로 예를 들어 현재 1cm가 돼야 종양을 찾아낼 수 있다면 앞으로는 1·2mm만 돼도 발견할 수 있게 되는 것이다. 더욱이 암 발병 시기 및 가능성을 미리 예측하는 의술도 한층 발전할 것으로 낙관한다.또 한 분야로는 암은 조기에 발견만 하면 완치가 가능한데, 그 시기를 놓친 환자를 치료하기 위한 의술에 대한 연구이다. 우리나라 사람들은 위암과 간암, 자궁암, 유방암, 대장암 등에 흔히 걸리는데 평소 건강진단 등으로 조기에 발견만 하면 완전히 치유할 수 있다. 앞으로는 시기를 놓친 환자를 위한 방안이 집중 모색될 것이다.에이즈는 예방할 수 있는 백신 개발과 치료제 개발이 21세기에는 가능할 것으로 확신한다. 뇌졸중 등 뇌혈관질환과 심장질환에서는 세포의 괴사(사멸)기전이 연구되고 있어서 상당부분 예방과 치료가 가능할 것이다. 골다공증(골조송증)은 여러 호르몬제제 특히 에스트로겐의 예방효과가 많이 연구중이다. 유방암과 자궁암 등의 부작용이 없는 에스트로겐 개발이 가능하리라 추정된다.고혈압 동맥경화 당뇨 등 흔히 성인병으로 불리는 질환에 대한 병인연구는 유전자 차원에서 활발히 이뤄지고 있기 때문에 21세기에는 보다 정확한 병인이 밝혀질 것이다. 성인병은 치료보다는 예방에 더욱 비중을 둬야 한다. 짜고 매운 음식보다 신선한 음식 특히 녹색 야채를 많이 먹고 탄수화물과 단백질 지방 등 3대 영양소를 골고루 섭취하는게 최선이다. 더 중요한 것은 스트레스를 해소하도록 노력하는 자세이다.건강한 삶을 위해서는 치료보다는 예방에 중점을 둬야 한다. 그런 점에서 각종 질병의 발병 가능성 여부를 빨리 예측하는 의학이 급속도로 발전 중이다.예를 들어 암 발생 가능성을 예측하는데 환경인자 예측은 어렵지만 유전자 분석을 통해 유전성은 확인할 수 있다. 부모가 유전성 암인 경우 자녀의 50%는 발생하는 것으로 나타나고 있다. 혈액을 채취해 유전자를 분리한 후 자동분석기를 사용, 이상 여부를 조사하면 암 발생 가능성을 1백% 완벽하게 맞출 수는 없지만 80∼90% 정도 예측할 수 있다. 이러한 분석을 통해 암을 조기에 발견하는 경우가 많다. 21세기에는 우리 몸의 기능을 조절하는 유전자의 구조가 모두 밝혀질 것이기 때문에 이러한 문제가 상당히 해결되리라 생각된다.|contsmark1|
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