끝나지 않을 것 같은 ‘라파마이신’의 항노화 효과 논란

그것은 1970년대에 남태평양 폴리네시아 동쪽 끝의 이스터섬에 서식하는 토양세균(Streptomyces hygroscopicus)에서 분리된 물질로, 장기이식 환자의 면역을 억제하고 일부 암을 치료하는 데 사용됐었다. 그러나 이제 라파마이신은 `노화방지 능력이 있느냐 없느냐`라는 문제를 놓고 격렬한 논쟁의 한복판에 서 있다.

2009년 실시된 동물실험에서 라파마이신은 마우스의 수명을 연장하고 노화를 늦추는 것으로 입증됐지만, 올해 초 발표된 한 연구결과는 항노화 효과를 부정했다.

그런데 이번주 'Science Translational Medicine'에 발표된 한 논문은 2009년의 연구결과를 지지했으며, 현재 `라파마이신이 인간의 노화를 지연시킬 수 있는지` 여부를 판단하기 위해 인간을 대상으로 한 소규모 임상시험이 진행되고 있다.

2009년의 연구에서, 미시간 대학교의 리처드 밀러 교수(생물노인학)와 잭슨 연구소의 데이비드 해리슨 박사(유전학)는 "라파마이신이 마우스의 수명을 9~14% 연장시켰다"고 밝혀 전세계의 관심을 끌었다.

이 연구는 하나의 약물이 포유류의 수명을 연장시킬 수 있음을 밝힌 최초의 연구였다(Science, 18 December 2009, p. 1600). 그 후 2012년에 실시된 후속연구에서, 밀러 교수가 이끄는 연구진은 "라파마이신이 `힘줄의 경직`과 `간기능 악화`를 늦춘다"고 보고했는데 이 두 가지 특성은 노화의 지표로 알려져 있는 것들이다.

마지막으로, 올해 또 한 팀의 연구진은 "라파마이신이 늙은 마우스의 심장기능을 향상시킨다"는 연구결과를 발표했다.

그러나 라파마이신의 약효에 의문을 제기하는 과학자들도 있다. 예컨대 독일 신경퇴생성질환 연구소의 단 에닝어 박사(신경과학)는 "라파마이신의 노화방지 여부를 제대로 평가하는 유일한 방법은 `라파마이신으로 치료받은 마우스의 인지능력과 신체능력을 포괄적으로 테스트하는 것`이라고 주장한다.

에닝어 박사가 지휘하는 연구진은 150가지의 노화 관련 변화(age-related changes)에 대한 라파마이신의 효능을 평가한 결과를 발표함으로써 라파마이신의 팬들을 크게 실망시켰다.

에닝어 박사 연구팀이 The Journal of Clinical Investigation에 발표한 논문에 의하면 "라파마이신은 전형적인 노화현상(예: 악력 감소, 시력 감퇴, 통증에 대한 감수성 저하)을 미연에 방지하지 못했다"고 한다.

하지만 라파마이신이 늙은 마우스에게 몇 가지 활력(예: 기억력이나 탐구력 향상)을 불어넣은 것은 사실이었다. 그러나 연구진이 젊은 마우스에게 라파마이신을 투여한 결과, 그들도 늙은 마우스들과 똑같은 방식으로 반응하는 것으로 나타났다.

이에 에닝어 박사는 "라파마이신의 약효는 노화방지에서 유래하는 것이 아니다"라는 결론을 내리게 되었다. 다만 라파마이신이 실제로 수명을 연장시키는 효과가 초미의 관심사였는데, 이에 대해 에닝어 박사는 "라파마이신이 마우스의 수명을 연장시키는 이유는 암을 예방하기 때문인데, 이것(항암 효과)은 노화방지 효과와는 별개의 문제로 봐야 한다"고 설명했다.

에닝어 박사의 포괄적 연구결과에 갈채를 보내면서도, 그의 결론에 이의를 제기한 과학자도 있다.

해리슨 박사는 "라파마이신의 약효가 늙은 마우스와 젊은 마우스에게 모두 나타나기 때문에, 항노화 효과를 인정할 수 없다"는 에닝어 박사의 주장을 반박했다. "과학자들은 `칼로리 섭취 제한이 노화를 늦출 수 있다`는 이론에 동의하고 있다. 하지만 칼로리 섭취 제한의 대사적 효과는 늙은 마우스나 젊은 마우스에게 모두 동일하게 나타나지 않는가?"라고 그는 반문했다.

한편 워싱턴 대학교의 맷 캐벌린 교수(분자생물학)는 Science Translational Medicine에 기고한 논문을 통해 "라파마이신이 항암 효과를 통해 수명을 연장시킨다"는 에닝어 박사의 주장에 대해 반론을 제기했다.

"에닝어 박사는 실험 대상 마우스들이 암에 걸려 사망했다는 증거를 제시하지 않았다. 우리가 내릴 수 있는 유일한 결론은 `최소한 몇 가지 척도를 기준으로 할 때, 라파마이이 마우스의 건강한 수명(healthy lifespan)을 연장하는 것은 분명하다`라는 점"이라고 캐벌린 교수는 말했다.

그렇다면, 지금까지의 동물실험 결과가 라파마이신의 (인간을 대상으로 한) 임상시험을 정당화할 수 있을까?

일부 과학자들은 고개를 절레절레 흔든다. 라파마이신은 마우스와 인간을 대상으로 한 연구에서 인슐린저항성(당뇨병의 전단계)을 초래하며, 장기이식 환자에게는 당뇨병을 초래한 것으로 밝혀졌기 때문이다.

이에 대해 밀러 교수는 "나라면 라파마이신의 임상시험에 참가하지 않겠다"고 단도직입적으로 말했다. 그러나 현재 과학자들이 알고 있는 라파마이신의 부작용은 장기이식 환자들에게서 발견된 사례라는 점을 주목할 필요가 있다.

장기이식 환자들은 각종 질병에 시달리며, 많은 약물들을 복용하는 것이 상례이기 때문이다. "라파마이신이 건강한 노인들에게 미치는 영향에 대해서는 알려진 것이 별로 많지 않다" 고 미 국립 심장·폐·혈액연구소(NHLBI)의 토렌 핑켈 박사는 말했다.

이처럼 라파마이신의 항노화 효과(노화방지 효과)를 놓고 찬반양론이 팽팽히 맞서는 가운데, 텍사스대학교 보건과학센터의 딘 켈로그 박사(심혈관생리학)는 소규모 임상시험을 진행하고 있어 약간의 실마리를 제공할 것으로 기대된다.

그가 이끄는 연구진은 80대 후반 및 90대의 남성 노인 5명에게 16주 동안 라파마이신을 투여하고 있다. (라파마이신의 용량은 신장이식 환자들에게 투여되는 용량의 절반이며, 같은 수의 대조군에게도 투여되고 있다.)

현재까지 관찰된 유일한 부작용은 한 명의 피험자에게 설사가 발생한 것이라고 한다. "라파마이신이 이처럼 무해하다는 것은 한마디로 유쾌한 충격"이라고 켈로그 박사는 말했다.

문제의 임상시험은 현재 진행되고 있는 중이지만 켈로그 박사에 의하면 몇 가지 긍적적인 예비징후를 발견했다고 한다.

켈로그 박사는 올해 이탈리아에서 개최된 한 컨퍼런스에서 "한 코스의 라파마이신 복용이 끝난 후악력(握力)이 향상되지는 않았지만 보행능력은 향상된 것으로 나타났다"고 밝혔다.

그는 "가장 젊은(현재는 89세) 피험자의 경우, 라파마이신을 복용하기 전에 12m를 17~18초에 걸었으나, 복용 후에는 이 시간이 7~8초로 줄었다. 또한 라파마이신 복용군은 대조군에 비해 B형간염 백신에 대한 반응률이 향상되었다"고 덧붙였다.

켈로그 박사는 "라파마이신이 궁극적으로 (심신이 쇠약한) 노인들의 노화를 지연시키는데 사용될 수 있을 것"이라고 믿고 있다.

그러나 벅 노화연구소(캘리포니아주 노바토 소재)의 브라이언 케네디 박사(분자생물학)는 라파마이신 자체보다는 (동일한 분자표적을 지향하며 보다 안전한) 다른 약물에 기대를 걸고 있다.(라파마이신의 약물표적은 mTOR인데, 이것은 영양, 성장, 노화를 종합적으로 제어하는 역할을 한다.)

케네디 박사는 "이번 임상시험을 계기로 많은 과학자들이 mTOR에 관심을 가져 주기를 바란다. 장차 라파마이신보다 안전한 항노화약물이 등장할 것으로 기대한다"고 말했다.

출처 : http://www.sciencemag.org/content/342/6160/789.summary