21세기 첨단의료 3부 1장 3화

노화와 후성유전체

「21세기 첨단의료 컨소시엄」 게놈의료부회 2025년 제1회 강의(세미나: 5월 26일)에서 나카니시 마코토(中西 眞: 도쿄대학 의과학연구소 소장, 암세포증식부문 암방어시그널분야 교수) 씨가 '노화와 후성유전체' 제목으로 강연한다.

좌장인 아부라타니(油谷) 씨가 많은 기업인들과 만남을 갖고 싶다고 하여 이번만큼은 기업회원의 현장 출석자를 모집하였다.

강의는 21세기 메디컬연구소에서 주최하였다.

㈜21세기 메디컬연구소

https://www.21medical.org/

도쿄도 분쿄구 고이시카와 1-5-1

사람의 최대 수명은 120세라고 한다. 누구나 상식적으로 느끼고 있는 사물현상이 과학적으로 인공 통계 데이터를 이용해 증명된 것은 2016년으로, 비교적 최근의 일이다.

암이나 심혈관계 질환, 신경변성 질환 등 여러 질환군의 가장 큰 위험인자 중 하나는 노화이다. 흥미롭게도 거북이나 고슴도치 등 일부 생물은 나이가 들어도 전형적인 노화 양상 증상을 보이지 않고 사망률도 상승하지 않는다. 노화는 반드시 생명에게 필수적인 사건이 아니라 회피할 수 있다는 가능성을 보여준다. 만약 인류가 노화를 극복할 수 있다면 많은 질환으로부터 해방될 미래가 기다리고 있을지도 모른다.

그리고 현재 노화 제어의 비장의 카드로 노화 세포를 제거하는 약(세놀리틱스: Senolytics)이 세계적으로 주목을 받고 있다. 나카니시 교수는 종류가 다른 노화 세포를 일망타진으로 제거하는 세계 최초의 노화 세포 제거약 개발을 진행하고 있다.

강연에서는 일본발 파괴적 이노베이션의 창출을 목표로 내각부가 진행하고 있는 Moon Shot형 연구개발 사업인 「노화 세포를 제거해 건강 수명을 연장한다」 프로그램의 매니저도 맡고 있는 나카니시 교수가, 현재 실행하고 있는 연구와 그 성과 등에 대해 이야기할 예정이다.

나카니시 교수의 약력을 소개한다.

1985년 나고야시립대학 의학부 의학과 졸업.

1989년 나고야시립대학 대학원 의학연구과박사과정 수료, 의학박사, 자치의과대학 의학부 생화학 강좌 조교.

1992년 자치의과대학 의학부 생화학 강좌 강사.

1993년~1995년 베일러 의과대학 분자 바이러스 부문 리서치 어소시에이트.

1996년 국립장수의료연구센터 노년병연구부장실 초기연구원.

1998년 나고야시립대학 의학부 생화학 제2강좌 조교수.

2000년 나고야시립대학 의학부 생화학 제2강좌 교수. 일본생화학회 장려상 수상.

2002년 나고야시립대학 대학원 의학연구과 기초의과학 강좌 세포생화학 분야 교수.

2011년 나고야시립대학 대학원 의학연구과 부연구위원.

2012년 나고야시립대학 학장 보좌.

2016년 도쿄대학 의과학연구소 암세포증식분야 및 암방어시그널분야 교수.

2019년 도쿄대학 의과학연구소 부소장.

2022년 도쿄대학 신세대 감염증 센터 멤버.

2023년 도쿄대학 의과학연구소 소장.

당일 어젠다는 아래와 같이 예정되어 있다.

21세기 첨단의료 컨소시엄 게놈 의료부회 5월 강의

일시: 5월 26(월) 15:00~17:00

회장(WEB회의 발신 스튜디오): 21세기 메디컬연구소(도쿄도 분쿄구 코이시카와)

프로그램

1. 개회사

2. 좌장 인사: 아부라타니 히로유키(油谷浩幸: 도쿄대학 첨단과학기술연구센터 시니어 리서치 펠로우)

3. 강연: '노화와 후성유전체'

강사: 나카니시 마코토(中西 眞: 도쿄대학 의과학연구소 소장, 암세포증식부문, 암방어시그널분야 교수)

4. 질의응답

5. 폐회사

<보충설명>

노화와 후성유전체(epigenome)의 연관성은 최근 생명과학 및 의학 분야에서 활발히 연구되고 있는 주제이다.

아래는 이 분야의 주요 현황을 요약한 것이다.

1. 후성유전체란?

후성유전체(epigenome)는 DNA 염기서열의 변화 없이 유전자 발현을 조절하는 메커니즘을 의미한다. 대표적인 후성 조절 요소에는 다음이 포함된다.

DNA 메틸화

히스톤 변형(acetylation, methylation)

비암호화 RNA(예: miRNA)

2. 노화와 후성유전체의 관계

노화가 진행됨에 따라 후성유전체에도 특정한 변화가 축적되며, 이는 세포 기능 저하와 노화 관련 질환의 발생에 기여한다.

(1)DNA 메틸화 패턴의 변화

노화 동안 특정 유전자 부위에서 메틸화가 감소(hypomethylation) 하거나, 다른 부위에서 증가(hypermethylation) 하는 경향이 있다.

이로 인해 세포 기능 및 분화 능력에 변화가 생긴다.

(2)에피제네틱 시계(Epigenetic Clock)

DNA 메틸화 패턴을 기반으로 생물학적 나이를 예측하는 기법.

대표적으로 Steve Horvath가 개발한 Horvath clock이 있음.

생물학적 나이와 실제 나이 간의 차이가 노화 속도 및 질병 위험도를 반영함.

(3)히스톤 변형의 변화

히스톤의 아세틸화 및 메틸화 수준이 노화와 함께 변하여 크로마틴 구조 및 유전자 접근성에 영향을 미침.

(4)비암호화 RNA의 변화

microRNA 등의 발현량이 노화에 따라 조절되어, 세포 성장, 사멸, 염증 반응 등에 관여.

3. 현재 연구 동향

노화 지연을 위한 후성유전체 조절법: 식이 조절, 운동, 약물(메트포르민, NAD+보충제 등)

후성유전체 리프로그래밍

(Epigenetic Reprogramming): Yamanaka factor를 이용한 부분적 세포 리프로그래밍

노화 바이오마커 개발: 후성유전적 변화 기반의 질병 조기 예측 및 진단 기술 개발

4. 향후 전망

후성유전체 기반 노화 치료법 개발 가능성(예: 역노화 기술)

개인별 후성유전체 분석을 통한 맞춤형 건강 관리

후성유전체 데이터를 이용한 노화 관련 질환 예측 및 예방

*이미지: 구글 참조