영국 브라운 대학과 이탈리아 볼로냐 대학의 연구자가, DNA로부터 신체 나이를 파악 할 수 있을지도 모른다는 지표를 발견했다고 한다.
그것은 세포에서가 아니라, 혈액 속에 떠있는 셀프리 DNA(cfDNA)에서 발견되었다는 차이이다.
- 건강한 100세 이상의 사람은 70대 보다 20대 샘플과 비슷했다
학술지 "Aging Cell"에 게재 된 연구에서는, 20대, 70대, 및 건강/건강하지 않은 100세 이상의 사람의 혈액 샘플에서 cfDNA를 채취하고, 이 4그룹에 대해 차이점을 조사했다.
밝혀진 것은, 20대의 샘플에서는 "뉴클레오솜(DNA가 단백질의 핵에 감긴 것처럼 되어있는 염색체의 기본 단위)"이 제대로 간격을 취해 줄지어 있었던 반면, 고령자로 될수록 이것이 불규칙하게 되어있었던 것이다.
이 간격의 좁음은, 건강하지 않은 100세 이상의 샘플에서 특히 두드러졌다고 하지만, 건강한 100세 이상의 사람의 샘플의 경우 70대 보다는 20대의 외형에 가까웠다고 한다.
즉, 그만큼 젊은 사람들의 특징을 남긴다는 것이다. 그렇다면, 이 간격을 보면 실제 나이에 비해 신체 나이가 높은지 낮은 지 알 수있다.
나이를 먹을 수록, 여러가지 요소가 관여하고 있기 때문에, 현시점에서는 무엇때문에 그러한 차이가 생기는지는 분명하지 않다. DNA의 염기 서열을 바꾸는 않는 상태에서, 그 역할을 바꾸는 방법에 대해 후성 유전학이라 말한다.
그 정보를 모으는 것을 에피게놈이라고 하는 것이지만, 뉴클레오솜의 정리도 이 한 요소에서 유전자의 발현과 활동 방법에 영향을 주고있다.
- 혈액 속에 떠있는 DNA "cfDNA"
<뉴클레오솜으로 정리 된 DNA의 전자 현미경 사진. 검은 점이 뉴클레오솜. 검은 색 화살표는 뉴클레오솜의 코어 입자, 흰색 화살표는 링커 DNA를 가리킨다. 스케일 바는 50nm>
cfDNA는 세포 속에서가 아니라, 혈액 속에 떠있는 DNA로, 처음 발견한 것은 암 환자의 혈액 속에서이다.
암을 진단하는 생체 마커로 연구되고 있으며, 세포가 죽을 때 발생하여 뉴클레오솜 사이 사이에 끼어 있는것으로 알려져있다.
연구의 중심 인물 니콜라 네레티(Nicola Neretti)씨에 따르면, "cfDNA병에 담긴 메시지"의 것인 것이라고 한다.
뉴클레오솜의 간격이 유지되는 배후에는 여러 세포 메커니즘이 일하고 있으며, 그것은 나이를 거듭 할 수록 쇠약해져 간다.
발견 된 간격의 변화는, 이러한 메커니즘이 변화하고 있음을 나타내는 것이다. 유지 메커니즘이 변화하면, 게놈의 각 부품의 사용 용이성에도 변화를 일으킨다.
이 때문에 트랜스포전(게놈상의 위치를 전환 할 수있는 염기 서열)이라고 말하는 일반적으로 고정되어 있는 유전 요소가 도망가버리거나, 점점 제대로 작동하지 않게된다.
연구에서는, 노화에 의해 두 개의 일반적인 트랜스포전의 최초에 cfDNA 신호가 감소하는 것도 밝혀졌다.
이것은, 건강하지 않는 100세 이상의 사람과 70대의 사람들에서는, 이러한 트랜스 포전의 고정이 약하기 때문에, 게놈에 복사되기 쉽고, 그 결과 유전적인 기능 부전이 일어나는 것으로 나타나고 있다는.
- 대규모 연구의 필요성
이번 연구는 이탈리아 국내의 단지 12명의 피험자에게서만 cfDNA를 채취했다는 것.
따라서 이번 발견한 것이 정말로 생체 나이를 알 수 있는 마커로서 적합한 것인지 여부를 확인하려면 더 큰 연구가 필요하다.
이상적으로는, 2, 30년 동안 뉴클레오솜이 생기는 변화와 그 속도, 및 피험자의 상태, 라이프 스타일, 식사 등의 사항을 추적 조사하고 싶은 것.
이러한 장기적인 연구 조사를 준비하면서도, 현재 연구팀은 cfDNA를 혈액에서 추출하는 방법의 효율화에 노력하고 있다.
쥐를 사용한 실험에서는, 티스푼 4분의 1정도의 혈액으로부터 충분한 cfDNA를 추출하는데 성공했다고 한다.
네레티 씨는, 생체 나이를 파악하기 위해 또는 건강과 후성유전학 변화와의 관계를 알기 위해, 일부러 게놈 전체를 분석 할 필요는 없다고 생각한다.
이번 연구에서는 전체를 분석하고 있지만, 아마도 2 ~ 5%를 해석하면 그것으로도 충분하리라는...
또한 이 외에도, cfDNA 속의 DNA메틸화 패턴 연구도 검토되고 있다고 한다.
이것 역시 DNA 염기 서열의 변화없이 일어날 후성유전학 변화의 마커가 될 것이지만, 여기에서 cfDNA가 어떤 조직에서 발생했는가하는 정보도 얻을 수 있다.
노화에 의한 후성유전학 변화의 이해가 진행되면, 노화에 따라 발생하는 질병의 치료 개발에도 이어질 수있고, 몸이 늙는 속도도 파악할 수 있게 될 것이다.
