세포의 ‘자가포식(Autophagy)’을 촉진하면 생식 세포의 DNA 손상을 복구하는 데 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 이는 최근 부쩍 잦아진 난임이나 불임, 혹은 유전자 문제로 인한 선천적 장애를 해결하는 데 실마리가 될 수 있을 것으로 보인다.
세포 손상과 자가포식
우리 몸의 세포는 신체적 발달을 마친 이후부터 끊임없이 노화가 진행된다. 그뿐만이 아니다. 살아가면서 접하게 되는 자외선과 각종 독소 및 화학물질, 방사선 노출 등을 비롯한 각종 신체적·정신적 스트레스를 겪는다. 이런 요인들이 축적되면서 세포의 DNA는 점차 손상된다.
이러한 문제는 몸 속 어떤 세포에도 예외가 아니다. 정자와 난자 등 생식 세포 역시 그 영향을 받는다. 게다가 최근에는 남녀 모두 과거에 비해 결혼 연령이 늦어지는 경향이 나타난다. 나이가 들수록 세포 노화가 진행되는 것은 물론, 건강 관리를 하지 않으면 각종 스트레스 요인에 노출되는 정도도 심화된다. 이 모든 것이 불임, 유산 등 임신과 출산에 관련된 문제들의 원인이 될 수 있다.
한편, 세포 DNA의 손상은 ‘자가포식’에도 영향을 미친다. 자가포식은 세포가 손상된 성분이나 노폐물을 제거하면서 스스로 건강한 환경을 유지하려 하는 자발적 과정이다. 문제는 자가포식의 주체가 세포 자신이기 때문에, 세포 DNA가 손상될 경우 자가포식 작용도 둔해질 수 있다는 점이다.
자가포식을 통한 자정 작용이 둔해지면 세포 환경이 최상의 상태를 유지하기 어려워진다. 이러한 사이클이 반복되면 세포 DNA 손상은 더욱 심각해지고, 점점 더 좋지 않은 환경으로 변해가게 된다.
세포 DNA 손상과 자가포식 둔화
미국 미주리 대학의 차세대 개인화 의료 분야 연구팀에서는 자가포식 과정에 대해 다각도에서 심층적인 연구를 진행하고 있다. 연구팀은 신체의 자연적 방어 메커니즘으로서 자가포식에 집중하고 있으며, 이것이 신체 시스템의 균형과 정상적인 기능을 보장한다는 것을 확신하고 있다.
연구팀은 최근 여성의 난자를 연구하던 중, DNA 손상이 어느 정도 이상 진행될 경우 자가포식 효율성이 떨어진다는 것을 발견했다. 이는 중년 이상부터 노년 여성에게서 더 자주 나타났다. 연구팀의 아흐메드 발불라 조교수는 “DNA 손상이 진행된 모체의 난자에서 자가포식이 감소할 경우, ‘이수성’ 위험이 증가한다”라고 말했다.
이수성(aneuploidy)이란 세포의 염색체 수가 정상보다 적거나 많은 상태를 말한다. 일반적으로 인간의 세포는 23쌍, 46개의 염색체를 가지고 있어야 하는데, 이수성이 발생할 경우 염색체가 45개가 되는 모노소미(monosomy) 또는 47개가 되는 트리소미(trisomy) 상태가 될 수 있다. 트리소미의 대표적인 예가 바로 21번 염색체가 3개가 되는 ‘다운 증후군’이다.
자가포식 활성화, 난임·불임 해결책 될 수 있어
연구팀은 난자의 자가포식 과정을 인위적으로 촉진시키거나 자극하는 방법을 테스트했다. 그러자 DNA 손상과 염색체 수의 비정상화 가능성이 줄어들며, 난자의 건강을 개선할 수 있다는 것을 발견했다.
발불라 조교수는 “자가포식이 둔화되는 것은 이수성을 유발하는 여러 메커니즘 중 하나일 것”이라며 “궁극적으로 난자의 건강을 개선하는 방법에 초점을 맞춰, 자가포식 외의 다른 근본적 메커니즘을 계속 탐구할 예정”이라고 밝혔다.
이번 연구 결과는 표면적으로 볼 때, 자가포식을 활성화시키는 것이 난임·불임의 해결책이 될 수 있다는 메시지를 던진다. 다만, 그 안에는 몇 가지 복합적인 의미들이 함께 담겨있다. 그 내용들을 함께 이해해야 한다.
가장 먼저 짚어야 할 것은, 자가포식의 활성화가 DNA의 회복으로 직접 이어지지는 않는다는 것이다. 이는 DNA 손상을 회복하는 데 적합한 환경을 만든다는 데 있으며, 이로써 세포가 손상된 DNA를 보다 빠르고 효율적으로 회복할 수 있도록 돕는다는 것을 의미한다.
또 하나 중요한 포인트는 난임·불임의 원인이 단지 난자의 건강 문제에만 있는 것이 아니라는 것이다. 난자 외의 다른 문제일 수도 있으며, 남성 쪽의 문제일 수도 있다. 즉, 자가포식을 촉진시켜 난자의 건강을 회복할 수 있다고 해도 문제가 100% 해결된다고 장담할 수는 없다.
마지막으로 기억해야 할 것은, 자가포식을 촉진시킴으로써 DNA 손상을 회복하는 것은 ‘모든 세포’에 통용된다는 점이다. 일상적인 방법으로는 생식 세포의 자가포식만을 표적으로 삼아 촉진시킬 수 없다. 기본적으로 자가포식을 촉진하는 생활습관을 갖게 되면, 전반적인 건강을 개선하는 효과를 얻을 수 있다는 의미이기도 하다.
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