생로병사의 비밀 담긴 '텔로미어'란?

2009 노벨의학상 수상자인 엘리자베스 블랙번 교수 등이 10여 년 전 발견한 텔로미어(telomere)는 염색체 말단부에 존재하는 핵단백질을 말한다. 염색체 1개에 텔로미어 4개가 존재하는데, 세포가 분열을 거듭할 때마다 마디가 잘려 나가면서 닳아 없어진다. 이것이 일정 길이 이하로 짧아지면 세포는 더 이상 분열하지 못하고 수명을 다한다.

올해 이들에게 노벨의학상이 수상된 것은 텔로미어가 암과 노화방지와 같은 인간의 생로병사의 비밀을 풀 수 있는 중요한 열쇠가 되기 때문이다. 이대호 서울아산병원 종양내과 교수는 “텔로미어는 일종의 생체 타이머로 볼 수 있다. 텔로미어가 닳아 없어지면 노화가 일어나는 것이고, 텔로미어가 잘려 나가지 않고 무한정 분열하게 되면 암이 되는 것”이라며 “세포의 개념으로만 보면 노화와 암은 서로 반대되는 개념이다”고 말했다.

블랙번 등이 10여 년 전 텔로미어를 발견한 이래, 전세계 의학자들은 암과 노화를 정복하기 위해 이 분야에 대한 연구에 매진해왔다. 암이란 세포가 죽지 않고 계속 분열하는 것인데, 이때 텔로미어를 복원시켜 주는 효소의 활동을 감소시켜, 텔로미어가 세포분열하는 과정에서 정상적으로 잘려져 나가게 하면 암치료도 가능하다는 것.

송시영 세브란스병원 소화기내과 교수는 “암의 85%에서는 텔로머라아제(telomerase)라는 효소가 활성화 돼 있어서 암세포가 무한대로 성장할 수 있는 기회를 제공한다”며 “최근에는 바로 이 텔로머라아제 효소를 표적으로 공격해 암을 치료하는 암백신이 췌장암, 간암, 폐암 등에서 임상시험을 거치고 있다”고 말했다.

암과 반대되는 개념인 노화의 측면에서도 텔로미어와 텔로머라아제의 역할은 매우 중요하다. 모발이나 정소 등에는 다른 곳과 달리 텔로머라아제 효소가 활성화돼 있어 세포분열이 영구히 지속되는 경향이 있는데, 이와 같은 매카니즘을 다른 세포에까지 확대시켜 세포 분열이 계속될 수 있게 하는 것이 텔로미어를 이용한 항노화 이론의 핵심이다.

김창오 세브란스병원 감염내과 교수는 “하지만 이와 같은 텔로미어 가설 또한 인간의 노화를 설명하는 하나의 이론 중의 하나”라며 “하나의 세포를 항노화시키는 데 성공했다 하더라도 그것이 장기나 개체에까지 이어질 지는 미지수다. 현재 이뤄지고 있는 연구는 거의 실험실 수준이라 사람에 적용하는 데는 많은 노력과 지원이 필요하다”고 말했다.