바이오
Meet Altos Labs, Silicon Valley’s latest wild bet on living forever

불로장생 꿈의 실현에 도전하는 한 실리콘밸리 기업

줄기세포를 이용해 세포의 노화를 되돌리는 기술의 출현과 더불어 불로장생을 연구하는 기업들이 등장하기 시작했다. 그중 하나인 신생 스타트업 ‘알토스 랩스(Altos Labs)’는 엄청난 투자금을 끌어모으고 있는데, 투자자들 중에는 제프 베이조스와 유리 밀너 같은 거물도 포함되어 있다. 알토스 랩스가 하는 연구가 무엇이고, 불로장생이 정말 가능할지 자세히 알아본다.

작년 10월, 수많은 과학자들이 실리콘밸리 로스 알토스 힐(Los Altos Hills)에 위치한 유리 밀너(Yuri Milner)의 저택으로 향했다. 과학자들은 코로나19 검사를 받고 마스크를 쓴 채 저택 안에 있는 극장에 모였다. 그곳에서 이틀간 열리는 과학 학회 참석을 위해서였다. 현장에 참석하지 못한 이들은 화상회의로 참석했다. 학회의 주제는 ‘생명공학을 이용하여 사람을 다시 젊어지게 할 수 있을까?’였다.

러시아 출신의 억만장자 밀너는 페이스북과 러시아 포털사이트 메일닷알유(Mail.ru)를 통해 거금을 벌었으며, 뛰어난 물리학자, 생물학자, 수학자들에게 매년 300만 달러(한화 약 35억 원)의 상금을 수여하는 ‘브레이크스루상(Breakthrough Prize)’을 처음 만든 인물이기도 하다. 그러나 이제 과학을 향한 밀너의 열정은 다소 도발적인 새로운 방향을 향하고 있었다. 밀너의 저택에서 열린 학회의 과학 세션에서 전문가들은 동물을 다시 젊어지게 만들기 위해 시도한 급진적인 방법들을 설명했다.

그리고 바로 그 회의가 야심 찬 신생 노화 방지 기업 알토스 랩스(Altos Labs, 이하 ‘알토스’) 설립의 계기가 되었다. 알토스는 생물학적 ‘리프로그래밍(reprogramming)’ 기술을 연구하고자 하는데, 이는 세포의 노화를 되돌리는 기술이다. 일부 과학자들은 이러한 리프로그래밍 기술을 동물의 몸 전체에 적용하면 동물의 노화를 되돌릴 수 있으며, 궁극적으로는 이 기술을 인간의 수명 연장에도 활용할 수 있을 것이라고 생각한다.

올해 초에 미국과 영국에 설립된 알토스는 미국 샌프란시스코 베이에어리어(Bay Area), 샌디에이고, 영국 케임브리지, 일본 등에 연구소를 세울 예정이며, 대학에서 연구에 집중하고 있는 과학자들에게 고연봉을 보장하고 세포의 노화 과정과 ‘역(逆)노화’ 방법에 관해 자유롭게 연구할 수 있다고 약속하면서 그들을 핵심 인원으로 채용하고 있다.

알토스의 기업 소개를 들은 일부 사람들은 투자자 명단에 제프 베이조스(Jeff Bezos)가 포함되어 있다는 이야기를 들었다. 제프 베이조스는 세계에서 가장 부유한 인물로, 7월에 아마존(Amazon) CEO직에서 사임했으며, 그로부터 몇 주 후에는 우주로 향하겠다며 자신의 목숨을 걸고 로켓 캡슐에 몸을 싣기도 했다. 본지는 밀너와 그의 아내 줄리아(Julia)가 재단을 통해 알토스에 투자했다는 사실을 확인했다.

알토스는 구글의 공동설립자 래리 페이지가 2013년에 발표한 장수(長壽)에 관한 연구 기업 칼리코 랩스(Calico Labs)를 떠올리게 한다. 구글의 자회사인 칼리코 역시 대단한 성과를 낼 수 있을지 불확실한 상황이었는데도 엘리트 과학자들을 채용하여 그들에게 상당한 연구비를 제공했다. 또한 칼리코도 리프로그래밍에 집중하는 연구소를 설립하여 올해 해당 주제에 관한 첫 번째 출판 전 논문(preprint)을 발표했다.

우수한 인력의 합류

알토스에 합류할 것으로 예측되는 과학자 중에는 후안 카를로스 이즈피수아 벨몬테(Juan Carlos Izpisúa Belmonte)도 포함되어 있다. 캘리포니아주 라호야(La Jolla)의 소크 연구소(Salk Institute) 소속인 벨몬테는 인간과 원숭이 배아를 혼합한 연구로 악명을 얻었으며, 인간 수명이 50년 정도 늘어날 것으로 예측해온 스페인 출신 생물학자이다. 벨몬테의 알토스 합류에 관해 소크 연구소에 확인을 요청했으나, 연구소 측은 답변을 거부했다.

또 다른 과학자로는 UCLA 교수이자 인간의 노화를 정확하게 측정할 수 있는 ‘생체 시계(biological clock)’를 개발한 스티브 호바스(Steve Horvath)도 거론된다. 리프로그래밍을 발견하여 2012년에 노벨상을 공동 수상한 야마나카 신야(Shinya Yamanaka)는 무급 수석 연구원이자 알토스의 과학 자문위원회 의장을 맡을 예정이다.

야마나카는 세포에 ‘야마나카 전사인자(Yamanaka factor)’라고 이름 붙여진 4개의 단백질을 더하면 세포가 배아줄기세포의 특성에 따라 원시 상태로 되돌아갈 수 있다는 놀라운 사실을 발견했다. 2016년에 벨몬테의 연구소에서는 살아있는 쥐에 야마나카 전사인자를 투입하는 실험을 진행했고, 이를 통해 역노화가 일어나는 조짐을 발견했다. 실험 이후 벨몬테는 리프로그래밍을 잠재적인 ‘불로장생약’이라고 일컫게 되었다.

벨몬테가 진행한 쥐 실험의 결과는 기대를 불러일으키기도 했지만 동시에 공포를 자아내기도 했다. 세포에 리프로그래밍이 일어나는 정도에 따라 조직이 다시 젊어진 듯한 쥐도 있었지만, 일부 쥐에는 테라토마(Teratoma) 또는 기형종이라고 불리는 흉측한 종양이 생성되었기 때문이다.

야마나카는 이메일을 통해 자신이 알토스에 합류하는 것이 맞는다고 대답하면서, “아직 극복해야 할 장애물이 많지만, 엄청난 잠재력이 있는 것도 사실”이라고 말했다.

알토스의 탄생 계기

젊은 사람들은 부자가 되고 싶어 하고, 부자들은 젊어지고 싶어 한다는 말이 있다. 이러한 역설을 올해 59세인 밀너나 57세인 베이조스 같은 사람들은 뼈저리게 느낄지도 모른다. 경제지인 포브스는 순자산이 대략 2,000억 달러(약 233조 4,000억 원)로 추정되는 베이조스를 세계 최고의 부자로 선정했다. 밀너의 추정 자산은 48억 달러(약 5조 6,000억 원) 정도이다.

베이조스의 투자사인 ‘베이조스 익스페디션스(Bezos Expeditions)’는 확인을 요청한 이메일에 응답하지 않았다.

알토스 설립에 관해 잘 아는 사람들은 밀너가 처음에는 리프로그래밍에 대해 자선사업가 같은 마음으로 관심을 보였다고 말한다. 밀너는 자택에서 학회를 연 이후에 자신이 후원하는 비영리단체 ‘밀키웨이 연구재단(Milky Way Research Foundation)’을 통해 생명 연장을 연구하는 과학자 몇 명에게 1년에 100만 달러씩 3년 동안 연구비를 지원하기로 했다.

이러한 지원사업을 검토한 것은 야마나카와 제니퍼 다우드나(Jennifer Doudna)를 포함한 자문위원회였다. 다우드나는 ‘크리스퍼(CRISPR)’ 유전자 조작법을 공동으로 발견하여 2015년에는 브레이크스루상을, 2020년에는 노벨상을 공동 수상한 과학자이다.

그러다가 2021년에는 새로운 계획이 등장했다. 수명 연장에 관한 연구에 집중할 기업을 설립하고 연구비를 그 기업에 투자하여 연구 진행 속도를 높이겠다는 계획이었다. 여기서 탄생한 것이 바로 알토스다. 이러한 계획을 구체화하는 데에는 한때 미국 국립 암 연구소(National Cancer Institute)의 소장이었고 이제는 사업가로 변신한 리처드 클라우스너(Richard Klausner)의 도움이 있었다. 이전에 ‘주노 테라퓨틱스(Juno Therapeutics)’와 암 진단 기업 ‘그레일(Grail)’ 등 몇몇 기업을 공동 설립하기도 했던 클라우스너는 새로운 생명공학 기술들에 수익성 있는 대규모 투자를 기획하는 인물로 잘 알려져 있다.

영국에 설립한 알토스 법인 기록을 보면 클라우스너가 CEO로 이름을 올리고 있다. 그러나 클라우스너는 확인을 위한 이메일이나 전화에 응답하지 않았다. 밀너와 마찬가지로 그 역시 로스 알토스 힐에 산다.

현재 상당수의 스타트업들이 리프로그래밍 기술을 연구하고 있다. 그러한 기업에는 ‘라이프 바이오사이언스(Life Biosciences)’, ‘턴 바이오테크놀로지스(Turn Biotechnologies)’, ‘에이지X 테라퓨틱스(AgeX Therapeutics)’, 영국의 ‘시프트 바이오사이언스(Shift Bioscience)’ 등이 있으나, 이들의 연구는 아직 사람을 대상으로 하는 임상시험 단계까지 진행되지 못했다.

작년 12월에 리프로그래밍 기술을 이용해 쥐의 시력을 복구했다고 발표했던 하버드대학교 소속 연구원 데이비드 싱클레어(David Sinclair)는 “리프로그래밍 기술, 특히 인간 신체의 일부분이나 전체를 다시 젊게 만드는 기술에 투자하겠다고 투자자들이 내놓고 있는 금액이 수억 달러에 이른다”라고 말했다.

싱클레어는 이러한 분야가 아직 ‘초기 단계’이기는 하지만 이 분야만의 특별한 전망이 있다고 생각한다. 그는 “신체 나이를 되돌릴 다른 방법이 있는가?”라고 질문을 던지며, “우리 실험실에서는 예를 들어 피부나 근육, 뇌와 같은 주요 장기와 조직을 다시 젊어지게 만들 수 있는지 하나씩 확인하고 있다”라고 설명한다. 싱클레어는 알토스에 관여하고 있지 않지만, 2020년에 있었던 학회에서 발표를 했었고 밀키웨이 재단에 연구비 지원을 신청했다고 한다.

투자금을 바탕으로 인재 사냥에 나서는 알토스

알토스는 아직 아무런 공식 발표를 하지 않았다. 그러나 올해 델라웨어주에 법인이 설립되었으며, 6월에 캘리포니아에 제출한 공시서류에 따르면 알토스가 투자받은 금액이 최소 2억 7,000만 달러에 이른다고 서류를 검토한 브리티시컬럼비아대학교의 경영대학원 윌 고르날(Will Gornall) 교수는 말했다. 베이조스와 밀너뿐만 아니라 다른 부유한 기술업계 거물과 벤처 투자자를 확보한 것으로 보인다.

알토스가 고용한 다른 인물 중에는 피터 월터(Peter Walter)도 있다. 월터가 근무하는 캘리포니아대학교 샌프란시스코 캠퍼스의 실험실은 특히 기억력에 엄청난 효과를 보이는 분자를 연구하고 있다. 또 다른 인물로는 울프 레이크(Wolf Reik)가 있다. 리프로그래밍 전문가인 그는 최근 영국 바브라함 연구소(Babraham Institute)의 책임자 자리에서 물러났다. 이에 대해 연구소 측은 그가 “다른 기관으로 옮기게 되어” 사임하게 되었다고 발표했는데, 그 다른 기관이 알토스인 것으로 보인다. 월터와 레이크는 사실 여부에 관한 확인 요청을 거부했다.

적어도 초기에는 알토스가 어떤 결과물이나 수익이 바로 나오기를 기대하지 않고 연구자들에게 투자할 것이다. 클라우스너와 밀너에게 기업 설명을 들은 어떤 인물에 따르면, 알토스가 기대하는 초기 결과물은 ‘위대한 과학(great science)’이 될 것이라고 한다.

알토스는 스포츠 스타처럼 100만 달러 이상의 연봉과 주식을 제공할 것이며 연구비를 받기 위해 지원하는 번거로운 일로부터 벗어나게 해주겠다는 조건으로 대학교수들을 유혹하고 있다. 알토스의 일자리 제안을 받아들였다는, 스페인 바르셀로나의 생물의학연구소(Institute for Research in Biomedicine) 소속 마누엘 세라노(Manuel Serrano)는 알토스가 현재 연봉의 5배에서 10배 정도를 제시했다고 말했다.

알토스에 합류하기 위해 영국 케임브리지로 이주할 예정인 세라노는 “알토스 랩스의 철학은 호기심이 이끄는 연구를 하는 것이다. 그것이 내가 할 줄 알고, 또 하고 싶어 하는 일이다”라고 말했다. 그러면서 그는 “알토스라는 민간기업 덕분에 과학자들은 대담하게 탐구할 자유를 가질 수 있을 것이며, 그러한 자유 덕분에 나 자신도 다시 젊어질 것이다”라고 덧붙였다.

달성하기 어려운 목표

노화로 인한 주요 질병을 치료할 방법을 찾아낸다면 어떤 치료법이든 수십 억 달러의 가치가 있을 것이다. 그러나 알토스는 일단 수익 창출을 계산에 넣지 않고 있다. 세라노는 “알토스의 목표는 노화를 되돌리는 방식을 이해하는 것이다. 물론 미래에 수익을 창출할 아이디어가 바로 그 부분에 있겠지만, 그것은 즉시 달성할 수 있는 목표가 아니다”라고 말했다.

2013년에 세라노는 쥐를 유전적으로 조작하여 야마나카 전사인자를 생산하는 데 처음으로 성공한 과학자 중 하나였다. 세포를 배아 단계로 되돌리는 과정에서 쥐들에게는 모두 종양이 생겼다. 그럼에도 불구하고 해당 실험은 살아있는 동물 내부에서 시간이 역행할 수 있음을 보여줬다. 세라노는 “야마나카 전사인자를 사용하면 마법 같은 일이 벌어진다. 어떤 과정인지 이해할 수는 없어도 실험 자체는 매우 간단하다”라고 말했다.

현재 과학자들이 직면한 문제는 ‘동물을 죽이지 않고 안전하게 노화를 되돌리기 위해서 리프로그래밍을 어떻게 조정해야 하는가?’, 그리고 ‘그런 과정을 유전자 조작을 통해서가 아니라 일반적인 약물을 통해서도 진행할 수 있는가?’이다. 세라노는 “내 생각에 야마나카 전사인자는 병원에서 사용할 수 있는 현실적인 방법이 아니다. 그러한 전사인자를 사용하려면 유전자를 건드려야 하고, 그러다가 어떤 유전자는 종양을 형성하는 유전자가 되기도 한다. 따라서 이런 방식은 규제 기관의 기준을 통과하기 어렵다”라고 말했다.

일부 전문가들은 ‘노화 방지’ 기술에 투자하는 것이 정부의 자금 지원 기관에서는 빠르게 할 수 없는 일이라고 말한다. ‘고디언 바이오테크놀로지(Gordian Biotechnology)’의 최고 연구개발 책임자 마틴 보치 젠슨(Martin Borch Jensen)은 “멀리서 거대한 금화 더미를 봤다면 빨리 달려가야 할 것”이라고 말했다. 연구가 진행되는 속도를 높이기 위해 젠슨은 올해 기부자들로부터 받은 기금을 사용해서 빠르게 순서가 돌아가는 2,000만 달러 상당의 ‘자극(Impetus)’ 연구지원금을 나누어 줄 예정이라고 한다.

젠슨은 “매우 큰 도박이다. 마치 ‘리프로그래밍이 효과가 있는지 보자. 분자시계(Molecular clock)가 바이오마커(biomarker)가 될 수 있는지 보자.’라고 하는 것과 같다. 만약 이것들이 정말 효과가 있다면, 엄청난 결과를 가져오게 될 것이다”라고 덧붙였다.

회의적인 시선

일부 과학자들은 리프로그래밍이 상업적으로 수억 달러의 이익을 보장할 기술인지 의문을 갖는다. 이전에 벨몬테의 소크 연구소에 근무했고 현재는 스위스 로잔대학교 교수로 있는 알레한드로 오캄포(Alejandro Ocampo)는 리프로그래밍 기술이 빠른 시일 내에 의술로 전환될 수 있을지에 대해 회의적인 입장이다.

그는 “발상 자체는 강력하지만 과장이 많이 섞인 것 같다. 아직 실제로 활용할 수 있는 기술로 전환할 단계가 아니다. 리프로그래밍 기술에는 위험 요소가 많고, 인간에게 적용하기에는 아직 갈 길이 멀다”라고 말했다. 리프로그래밍 기술의 한 가지 문제는 리프로그래밍이 세포를 단순히 젊어지게 만드는 것이 아니라 세포의 정체성을 변화시킨다는 데 있다. 예를 들어, 피부 세포를 줄기세포로 바꾸는 식이다. 이것이 이 기술을 사람에게 시도하기에는 아직 너무나 위험한 이유이다.

오캄포는 또한 리프로그래밍 연구 분야에 지나치게 많은 투자금이 투입되었으며 지나치게 많은 기업이 뛰어들었다는 점을 우려한다. 그는 “너무 빨리 움직이고 있는 것 같다. 벌써 5개에서 8개 정도의 리프로그래밍 기업이 있는데, 그렇게 많은 기업이 필요한지 잘 모르겠다. 너무 이른 것 같다. 체내에서 진행되는 리프로그래밍에 관한 연구 논문이 몇 개나 있는가? 기업 숫자와 논문 편수가 같다”라고 지적했다.

그렇지만 다른 한편으로 리프로그래밍 기술은 실험실에서 개별 세포에 적용했을 때 매번 동일한 결과를 보여준다. 오캄포는 “80세 노인의 세포를 가져와서 체외에서 실험을 진행하면 40세까지 젊음을 되돌릴 수 있다. 이런 걸 해낼 수 있는 다른 기술은 없다”라고 말했다.

게다가 리프로그래밍은 수정란이 배아가 되고 아홉 달 뒤에 건강한 아기가 될 때 자연적으로 일어나는 핵심 과정으로 인식되고 있다. 방식은 정확히 알 수 없지만, 부모의 DNA가 세척되고 갱신되고 재시작되는 것이다. 수십 억 년 동안 수조에 달하는 새끼 동물들이 태어나는 과정에서 리프로그래밍이 일어났을 것이므로, 오캄포는 “리프로그래밍을 가장 많이 재현된 실험이라고 해도 무방”하다고 생각한다.

알토스는 세포나 인간의 상대 연령을 측정하기 위해 관련 기술을 이용할 것이다. 호바스가 개척한 생체 시계 기술은 유전자의 ‘후성유전학적 표지(Epigenetic mark)’를 측정한다. 이러한 표지는 유전자를 끄고 켜는 기능을 하는데, 그들의 패턴은 사람이 노화하면서 체계를 잃게 된다. 언젠가 생명을 연장하거나 노화를 되돌리는 약이 개발된다면 이러한 노화의 바이오마커가 그런 약의 효과를 측정하는 매우 중요한 방법이 될 것이다. 생명 연장을 보여주는 의학 연구를 진행하기 어려운 것은 시간이 너무 오래 걸리기 때문이기도 한데, 바이오마커를 활용하면 오랜 시간을 들이지 않고도 연구 결과를 확인할 수 있을 것이다.

노화 시계와 리프로그래밍 사이에는 강력한 과학적 연관성도 존재한다. 리프로그래밍이 세포의 게놈에 있는 후성유전학적 표지를 초기 상태로 되돌리는 방식으로 작동하는 것 같기 때문이다. 즉, 알토스는 세포를 다시 젊게 만드는 기술과 그 기술의 효과를 측정하는 기술 모두에서 앞서 나가는 선도적인 기업이 될 예정이다.

베이조스의 통 큰 투자

베이조스는 상당히 오랫동안 불로장생 연구에 관심을 가졌다고 알려져 있으며, 이전에는 ‘유니티 바이오테크놀로지(Unity Biotechnology)’라는 노화 방지 기업에 투자하기도 했다. 그래서인지 베이조스가 리프로그래밍 연구 분야에 엄청난 규모의 자금을 투자한다는 소문이 몇 달 동안 여기저기에 돌았다.

본지가 알토스에서 베이조스의 지분이 어느 정도인지 확인할 수는 없었지만, 그가 노화를 걱정하고 있다는 것은 확실해 보인다. 아마존 주주들에게 보내는 마지막 주주 서한에서 베이조스는 생물학자 리처드 도킨스(Richard Dawkins)의 책에서 발견한, 죽음과 부패를 반추하는 인용구 하나를 언급했다.

“죽음을 몰아내는 것이야말로 당신이 해야 하는 일이다 … 만약 살아있는 생명체가 죽음을 막기 위해 적극적으로 노력하지 않는다면, 그들은 결국 주변 환경과 결합하여 더는 자율적인 생명체로 존재하지 않게 될 것이다. 그것이 생명체가 죽을 때 벌어지는 일이다.”

베이조스가 이 구절을 인용한 것은 국가와 기업, 개인이 각각 뚜렷하고 하나뿐이며 고유한 존재로 남아있기 위하여 싸워야 한다는 의미를 전달하기 위해서였다.

생체 시계를 젊은 날로 되돌리는 것도 그렇게 하기 위한 한 가지 방안일지도 모른다.