[ #재미있는과학 3 ]

[미션.]

🔎 홍해파리는 늙으면 다시 어린 시절로 돌아갈 수 있어요



[ #재미있는과학 3 ]

#세계사 #과학사

늙지않는 생물

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▲ 그래픽=유재일

올해 초 50여년 만에 미국에서 #조선왕실 #대형병풍 이 돌아왔습니다. ' #요지연도 (瑤池宴圖)'라는 작품인데요. 요지라는 연못에서 3000년 만에 한 번씩 열린다는 #전설 속 #복숭아 를 먹으며 #연회 를 벌이는 #신선 들 모습이 그려져 있습니다. #불로장생 (不老長生)하는 신선처럼 #조선왕조 가 오래도록 번영하라는 염원을 그린 작품이죠.

인간은 예로부터 늙지 않고 죽지 않는 삶을 꿈꿨습니다. 의학 기술이 발달하고 삶이 풍요로워지면서 사람은 더 오래 살 수 있게 됐지만 그래도 결국 늙어 죽는다는 숙명을 가지고 있죠. 사람은 계속 젊음을 유지하는 것은 영영 불가능한 일일까요? 사람 말고 #노화 (老化)하지 않는 다른 생물들은 없는 걸까요?



8만년 된 사시나무 숲

노화와 #죽음 에서 자유로운 사례가 있어요. 40만년 넘게 생존한 #시베리아 #방선균 (放線菌)인데요. 물론 40만년 전에 살았던 방선균 한 마리가 지금까지 살아남았다는 건 아니에요. 방선균은 토양에 사는 #단세포생물 이죠. 단세포생물은 주기적으로 둘로 나뉘어요. 한 마리가 반 마리씩 쪼개지는 게 아니라 #세포 내부에 존재하는 #유전물질 을 정확히 두 배로 #복제 한 뒤 한 벌씩 나눠 가지는 것이죠. 이렇게 복제된 유전물질은 원본과 차이가 없어요. 이런 #미생물 은 #분열 하는 순간 각각 #생체시계 가 다시 0으로 돌아가는 특징이 있어요. 끊임없이 새로 태어나는 것이죠.

#미국 #유타주 에 서식하는 #사시나무 #판도 ( #pando ) 의 나이는 8만년으로 추정됩니다. #구석기시대 에 태어났단 거죠. 판도는 #라틴어 로 #사방에퍼진다 는 뜻인데요. 이 판도는 사실 뿌리가 이어져 있는, 독립된 나무 4만7000여 그루로 이뤄진 숲입니다. 이 나무들은 땅속 뿌리가 모두 이어져 있어요. 각각의 나무들이 전체 숲으로 보면 하나의 줄기인 셈이죠. 이 뿌리들의 무게만 6000t이라고 합니다. 판도 숲은 지금도 계속 #뿌리 를 뻗어나가고 있대요.



늙지 않는 벌거숭이두더지쥐

#동물 중에서도 노화와 죽음의 고리를 비켜 나가는 존재가 있습니다. #사하라 사막 남쪽 #동아프리카 에 사는 #벌거숭이두더지쥐 는 땅 밑에 굴을 파고 사는 쥐의 일종입니다. 이 쥐를 오랫동안 연구한 미국 #생명과학 기업 칼리코의 #버펜스타인 박사에 따르면 벌거숭이두더지쥐 집단을 처음 발견해 실험을 시작한 게 1980년대 말인데 "당시 새끼들이 아직 살아 있다"고 합니다. 보통 쥣과 동물의 수명이 3년을 넘지 않는 걸 고려하면 엄청나게 오래 살아 있는 거죠.

이 쥐가 이토록 오래 사는 이유는 거의 늙지 않기 때문입니다. 나이가 들어도 #심장기능 이나 #몸 의 #구성성분 , #뼈 의 상태, #신체대사 활성도에 특별한 변화가 나타나지 않는다고 합니다. 또 세포 내부에서 에너지 대사를 담당하는 #미토콘드리아 숫자나 손상된 #DNA 를 복구하는 능력이 젊을 때랑 비슷하다고 해요. 학자들은 벌거숭이두더지쥐가 유전적으로 생물학적 대사 진행 속도가 느리고, DNA에 생기는 오류를 해결하는 능력도 매우 월등하다고 분석했어요. 젊음을 유지하고 오래 사는 유전적 특질을 타고났다는 것이죠. 과연 이 쥐는 언제까지 살지 궁금해집니다.



늙으면 어린 시절로 돌아가는 해파리

자연은 더 놀라운 생물도 품고 있습니다. 주인공은 #투리토프-투리토프시스-누트리큘라 ( #Turritopsis-nutricula ) 라고 불리는 ' #홍해파리 ' 인데요. ' #영생해파리 ' 라는 별명으로 더 유명해요. 이 해파리는 노화가 일어나면 어느 순간 생체 시계를 거꾸로 돌려 다시 젊어질 수 있답니다.

이런 홍해파리의 유별난 특징이 알려진 건 우연한 실수 덕분이었어요. 홍해파리를 연구하던 연구진이 깜빡 잊고 이들이 들어 있던 수조를 몇 달씩 내버려뒀는데요. 연구진이 수조를 청소하려고 갔다가 신기한 현상을 목격했어요. 시간이 많이 지나 다 죽었어야 할 해파리들이 여전히 살아 있었고, 더 놀라운 건 성숙한 개체들은 모조리 사라지고 어린 개체들만 남아 있었다는 것이죠.

호기심이 생긴 연구진은 이후 해파리의 일생을 자세히 관찰하고 나서 점점 놀라워했어요. 알에서 깨어난 홍해파리는 길쭉한 관 모양으로 생겼고 바다 밑바닥에 달라붙어 집단을 이루어 살아요. 이후 성숙해지면 반으로 쪼개지면서 촉수가 자라나고 성체 해파리가 되지요. 그런데 이 성체 해파리는 어느 순간 마치 옷을 갈아입는 것처럼 몸체 전체를 뒤집어 밖으로 뻗어 있던 촉수들을 몸 안쪽으로 밀어넣어 흡수하고, 다시 길쭉한 관 모양의 어린 해파리로 변신해 바다 밑바닥에 달라붙어 생활해요. 이후 시간이 지나 성체가 된 뒤 다시 이 같은 과정을 계속 반복하며 살아가요.

이런 마법 같은 일이 가능한 이유는 세포가 ' #교차분화 ' 를 하기 때문인데요. 교차 분화는 #줄기세포 에서 갈라져 나와 분화가 끝난 세포가 다시 줄기세포로 돌아가 다른 세포로 분화하는 걸 뜻해요. 줄기세포는 특정 조직 세포로 분화하는 능력이 있는 세포입니다. 이 교차 분화의 구조와 과정을 완벽하게 이해한다면, 인간도 노쇠한 세포를 다시 줄기세포로 되돌려 젊고 건강한 새로운 세포를 만들어내 늙지 않을 수 있을지도 몰라요.

아직 인간이 늙는 걸 완벽하게 막는 현실적인 대안은 알려지지 않았어요. 하지만 노화가 결코 거스를 수 없는 #자연의법칙 이 아니란 걸 알았으니 방법을 찾을 수도 있지 않을까요?



[젊은 피를 수혈하면 젊어질까?]

#뱀파이어 는 인간의 피를 빨아 #생명력 을 유지하고 늙지 않는다는 전설 속의 악귀입니다. 16세기 인물인 #헝가리 의 #에르제베트-바토리 #백작부인 은 젊음을 유지하기 위해 #처녀의피 로 #목욕 을 했다는 끔찍한 괴담이 전해져 오는데요. 2000년대 과학자들은 괴담에서 피를 이용한 것이 실제로 #노화방지효과 가 있었을 수 있다고 분석했어요. 연구진은 늙은 쥐와 젊은 쥐의 혈관을 연결했는데요. 늙은 쥐에게서 #근육밀도 가 높아지고 털 색이 다시 진해지는 등 #회춘 현상이 나타났어요. 또 소수이지만, 젊은이들의 #혈장 (혈액을 구성하는 성분 중 하나)을 투여하는 시술이 노인들의 #알츠하이머 증상을 완화한다는 보고가 나오기도 했습니다.

하지만 최근 연구에서 이보다 더 효과적인 방법이 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 미국 버클리대 연구팀은 늙은 쥐의 #혈액 을 단순히 단백질이 풍부한 #알부민용액 으로 바꿔주기만 해도 #세포재생 능력이 상승하는 등 #회춘 (回春) 효과가 나타난다는 것을 발견했습니다. 오히려 젊은 쥐의 혈액보다 더 뛰어난 회춘 효과를 보였다고 해요. 하지만 사람에게는 알부민을 투여해도 회춘 효과가 나타나지 않았어요.

그렇다면 피를 마시면 어떻게 될까요? 피를 마시면 위 등에서 소화되기 때문에 아무런 효과가 없답니다.

출처: 프리미엄조선|[이은희] 과학저술가.
기획·구성=최원국 기자