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Oct4 유전자는 인간 배아 초기 발달 과정에서 중요한 역할을 하지만 성체 세포에서는 더 이상 발현하지 않고 잠들어 있는 유전자로 알려져 있다. 김 교수팀은 노화된 마우스에서 유전자 편집/가위 기술에 기반한 유전자 발현 유도 기술을 활용해 정확하게 Oct4 유전자에서만 일시적으로 일깨워 늙은 마우스의 생체 시계로 일부 되돌렸을 때 노화 유도 단백질들과 후성유전체에서도 젊은 상태로 전환되어, 젊은 마우스와 같은 상태로 회춘했음을 확인했다.
기존 세포 리프로그래밍 기술은 종양의 형성과 암 유발을 유도하는 부작용이 존재하기 때문에 임상 및 인간 세포의 재생/회춘 치료 기술 개발로써는 한계가 존재했다. 김 교수팀은 기존 기술의 한계를 해결하기 위해 종양 유도 유전자(c-Myc 및 Klf4)의 발현 없이, 정교하게 작동할 수 있는 유전자 가위를 통해 단일 유전자(Oct4) 발현을 이끌어 늙은 마우스의 세포 회춘을 유도했다. 종양 형성 부작용을 피하고 안정적이며 효율적으로 늙은 성체 세포 및 조직에서 생체 시계를 거꾸로 돌려 회춘을 유도하여 수명 연장할 수 있었다.
김 교수는 세계 최초로 유전자가위 기술의 활용을 통해서 생체 내 세포 및 조직 내에 존재하는 잠들어 있는 회춘 유도 유전자를 효과적 발현시킬 수 있었으며, 이를 통해 노화 마우스 개체의 모든 조직에서 회춘 재생을 유도했다.
학계는 “이번 기술을 활용해 다양한 퇴행성 질환에서 적용될 수 있는 잠재력을 보여주었다는데 큰 의미가 있다”며 “항노화 회춘을 통한 인간의 질병 치료 기술을 적용할 할 수 있다는 중요한 가능성을 제시했다”고 평가했다.
이번 연구는 세계 저명 학술지인 Aging Cell(IF:11.5,)에 2023년 3월 25일자에 발표됐다.
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