하버드 산하 브리검 여성병원(Harvard-affiliated Brigham and Women’s Hospital)의 연구원들은 DNA 구조로부터 생물학적 연령을 예측하도록 설계된 기계 학습 모델인 새로운 후생유전학적 시계를 개발했다. 이 새로운 시계는 노화를 늦추거나 가속화하는 유전적 차이를 구별하고 생물학적 연령을 예측하며 향상된 정확도로 노화 방지 개입을 평가할 수 있다고 발표했다.
연구진에 따르면, “이전의 시계는 메틸화 패턴과 우리가 알고 있는 특징 사이의 관계가 노화와 상관관계가 있다고 생각했지만 어떤 요인이 신체의 노화를 더 빠르게 또는 더 느리게 유발하는지 알려주지 않았다. 우리의 시계는 노화를 가속화하고 이에 대응하는 변화를 구별하여 생물학적 연령을 예측하고 노화 개입의 효능을 평가한다. ” 고 BWH 유전학부의 수석 조사관인 Vadim Gladyshev 는 말했다.
“노화 연구자들은 DNA methylation – 유전자 기능을 형성하는 유전적 구조의 변화 – 가 노화 과정에 영향을 미치는 것으로 오랫동안 인정해 왔다. DNA의 특정 영역은 노화와 밀접한 관련이 있다. 흡연, 식습관 등 생활방식 선택이 DNA methylation 에 영향을 미치는 반면, 유전적 유전도 영향을 미쳐 비슷한 생활방식을 가진 개인이 노화 속도가 다른 이유를 설명해 준다. 우리의 시계는 노화를 가속화하고 이에 대응하는 변화를 구별하여 생물학적 연령을 예측하고 노화 개입의 효능을 평가한다.” 고 Vadim Gladyshev, 수석 조사관은 덧붙였다.
기존의 후성유전학적 시계는 DNA methylation patterns 을 사용하여 생물학적 연령(연대기보다는 우리 세포의 실제 나이)을 예측한다. 그러나 지금까지 생물학적 노화를 유발하는 methylation 와 관련된 차이를 구별한 사람은 없었다. 연구실의 Kejun (Albert) Ying 은 “이러한 특성과 관련 DNA 부위를 염두에 두고 세 가지 모델을 만들었고, 연구자들은 이러한 데이터를 바탕으로 생물학적 노화를 유발하는 인간의 CpG 부위를 정확히 찾아내는 지도를 개발했다. 이 지도를 통해 연구자들은 노화를 유발하는 바이오마커를 식별하고 다양한 개입이 어떻게 장수를 촉진하거나 노화를 가속화하는지 평가할 수 있다” 고 말했다.
Gladyshev 는 “노화는 복잡한 과정이며 이에 대한 개입이 실제로 효과가 있는지는 아직 모르지만, 우리의 연구 결과는 노화 연구의 한 단계 발전을 제시하여 생물학적 연령을 보다 정확하게 정량화하고 수명을 늘리기 위한 새로운 노화 중재의 능력을 평가할 수 있게 해준다.” 고 말했다.
이 연구는 국립 노화 연구소(National Institute on Aging), Impetus 보조금 그리고 Michael Antonov Foundation 의 지원을 받았으며, 이 연구 결과는 Nature Aging 에 게재되었다.
Disclosures: Kejun Ying and Vadim Gladyshev are inventors on a patent application related to the research reported.
(source : Harvard Gazette)
