단 한 번의 주사, 수명 20% 연장: 노화 쥐를 재생시킨 FGF21 유전자 치료

연구팀은 생후 13개월, 19개월, 22개월 된 쥐에게 AAV1-FGF21을 단 한 번 근육 주사했다. 이 시기는 사람으로 치면 이미 노화 관련 질환이 상당히 진행된 나이에 해당한다. 치료에 사용된 아데노 연관 바이러스(AAV) 벡터는 골격근을 표적으로 하여, 이 근육을 천연 FGF21 단백질을 지속적으로 혈류로 분비하는 장기간 작동하는 ‘생체 공장’으로 변환시켰다 . 추가 투여도, 매주 맞는 주사도, 매일 먹는 약도 필요 없었다. 근육에 한 번 주사하자 혈청 FGF21 수치가 동물의 남은 생애 내내 안정적으로 높게 유지됐다.

가장 주목할 만한 수치는 치료받은 쥐의 기대 수명이 대조군 동료에 비해 20.54% 증가했다는 점이다 . 이 결과는 암컷과 수컷 모두에서 일관되게 나타났는데, 이는 많은 항노화 중재법이 성별에 따라 다른 효과를 보인다는 점을 고려할 때 매우 중요한 세부 사항이다. 또 한 가지 주목할 점은 치료를 ‘언제’ 시작했느냐이다. 중년 후기나 심지어 사람의 초고령기에 해당하는 단계에서 치료를 시작해도 의미 있는 생존 이점을 얻을 수 있었다. 이는 치료 기회의 창이 젊은 시절에만 국한되지 않을 수 있음을 시사한다.

단 하나의 호르몬이 어떻게 전신 노화를 재프로그래밍하는가

FGF21은 에너지 대사, 인슐린 감수성, 스트레스 저항성을 조절하는 간 유래 호르몬이다. 유전자 치료를 통해 이 수치를 높이자 단순히 몇 가지 생체 지표만 바뀐 것이 아니었다. UAB 연구는 검사한 거의 모든 장기 시스템에서 연쇄적인 개선 효과를 기록했다 :

• 신체 조성: 치료받은 쥐는 과도한 체지방을 줄이고 근육 손실 없이 훨씬 젊은 쥐와 유사한 날씬한 체형을 되찾았다.
• 대사 조절: 인슐린 감수성과 포도당 내성이 유의미하게 개선되어 노화 관련 대사 기능 장애의 징후가 감소했다.
• 심장: 치료받지 않은 나이 든 대조군은 심장 조직에 광범위한 콜라겐 침착과 아밀로이드 병리를 보였다. 반면 치료받은 쥐들에서는 이러한 노화성 심장 질환 지표가 대부분 사라졌다.
• 신장과 간: 동일한 패턴이 나타났다. 대조군에 축적되던 섬유화와 아밀로이드 침착물이 FGF21 치료군에서는 극적으로 감소하거나 아예 예방되었다.
• 신체 수행 능력: 치료받은 쥐는 로타로드(rotarod), 악력(grip strength), 매달리기(hanging) 테스트에서 대조군보다 뛰어난 성과를 보여 신경근 기능이 보존되었음을 나타냈다.
• 인지 기능: 개방장(open-field) 테스트에서 치료 동물이 더 나은 탐색 행동 및 인지 기능을 유지한 것으로 나타났으며, 이는 뇌 노화로부터 보호받았음을 시사한다.

이는 단순히 분리된 대사 조정이 아니다. 이 치료법은 전신 노화 과정을 집단적으로 늦추는 조직 특이적 적응을 조율했음을 시사한다. 세포 수준에서 후속 분석 결과 미토콘드리아 기능 향상과 염증 감소가 이러한 다중 장기 보호 효과의 주요 동력으로 지목되었다 .

기초를 다진 수십 년간의 선행 연구

UAB의 이번 연구는 갑자기 등장한 것이 아니다. 이는 대부분 같은 연구팀이 수행해 온 10년 이상의 연구가 집대성된 결과물이다.

보쉬(Bosch) 연구실의 초기 연구에서는 근육 내 AAV1-FGF21 투여가 젊고 건강한 쥐에게 주어졌을 때 노화 관련 체중 증가, 지방 축적, 인슐린 저항성을 예방할 수 있음을 입증했다 . 이 초기 발견은 중요한 개념 증명이었지만, 이미 늙고 쇠퇴의 징후를 보이고 있는 동물에게도 동일한 치료법이 효과가 있을지에 대한 핵심 질문을 남겼다. 2026년 연구는 노년기 개입도 여전히 강력한 효과를 낸다는 것을 보여줌으로써 이 간극을 메웠다 .

UAB 팀을 넘어, 여러 독립적인 연구에서도 FGF21이 다양한 맥락에서 진정한 장수 촉진 호르몬임을 확립했다. 태어날 때부터 FGF21을 과발현하도록 유전자 조작된 형질전환 쥐는 일반 쥐보다 유의미하게 오래 살았으며, 그 효과는 간에서 성장 호르몬/IGF-1 신호 전달 축을 약화시키는 것과 관련이 있었다 . FGF21은 또한 나이가 들면서 면역 기능을 저하시키는 흉선 퇴축(흉선 위축)으로부터 보호하는 것으로 밝혀졌다 .

이와 별개로, 2025년 UT 사우스웨스턴 메디컬 센터의 연구에서는 성체기에 지방세포 특이적 FGF21 과발현을 유도한 결과, 식이 유도 비만 쥐의 수명이 성장 억제와 무관한 대사 개선을 통해 최대 26% 연장되었음을 입증했다 . 다른 그룹의 연구에서는 FGF21이 단백질 제한 식이의 수명 연장 효과에 필수적이며, FGF21이 결핍된 쥐는 저단백 식이의 대사적 이점을 누리지 못하고 더 일찍 허약해지고 사망한다는 것을 발견했다 .

마지막으로, 2019년 하버드대 주도 연구는 FGF21과 sTGFβR2, αKlotho를 함께 전달하는 단일 조합 AAV 유전자 치료가 쥐의 체중 증가와 제2형 당뇨병을 완전히 역전시키면서 동시에 여러 노화 관련 질환을 해결할 수 있음을 보여주었다 . 해당 연구에서 FGF21 단독으로도 비만과 당뇨병의 완전한 역전이 달성되어, 단독 요법으로서의 그 강력함을 예고했다.

축적된 증거가 가리키는 바는 분명하다. FGF21은 대사 조절과 노화 생물학의 교차점에 위치하며, 이를 유전자 치료제로 전달하면 어떤 간헐적 약물 요법도 따라잡지 못한 지속적인 생물학적 효과를 달성할 수 있다는 것이다.

유전자 치료 vs. 전통적인 FGF21 약물 개발

UAB의 결과가 왜 중요한지 이해하려면, 수년간 진행되어 온 전통적인 FGF21 약물 개발과 비교해 보는 것이 도움이 된다.

재조합 FGF21 단백질과 조작된 FGF21 유사체(Fc-융합체, PEG화 변형체 등)는 비만 및 비알코올성 지방간염(NASH) 동물 모델에서 체중, 인슐린 감수성, 간 지방을 개선하는 가능성을 보여주었다. 그러나 이러한 접근법들은 근본적인 한계를 공유한다. 즉, FGF21은 생물학적 반감기가 짧아 치료 수준을 유지하려면 빈번한 주사(매일 또는 매주)가 필요하다. 약물 농도가 최고점과 최저점을 오가는 약동학은 조직 노출이 변동하게 하여 장기 수준의 보호 효과의 깊이와 지속성을 제한할 수 있다.

AAV 유전자 치료는 근육 조직을 영구적으로 안정적인 FGF21 생산 플랫폼으로 변환함으로써 이 문제를 해결한다. 한 번의 주사로 호르몬이 지속적으로 순환하며, 복약 순응도 문제도, 노화 생물학이 다시 진행되는 약효 소실 기간도 없다. UAB 연구는 FGF21 수치가 전체 27개월의 관찰 기간, 즉 사실상 동물의 남은 일생 동안 높고 안정적으로 유지되었음을 보여주었다 . 이러한 지속적인 노출이 장기의 병리 현상이 그토록 극적으로 억제된 이유를 설명할 가능성이 크다. 섬유화와 아밀로이드는 발생하는 데 수년이 걸리며, 간헐적으로만 이에 대항하는 치료법으로는 동일한 수준의 예방 효과를 결코 달성하지 못할 수 있다.

상충 관계는 유전자 치료가 되돌릴 수 없는 길이라는 점이다. 일단 전달되면 FGF21 발현은 이론적으로 영구적이다. 재조합 단백질은 부작용이 나타나면 중단할 수 있지만, 통합된 AAV 전이유전자를 끄는 것은 현대의 조절 가능한 벡터를 사용하더라도 훨씬 어렵다. 영구적인 보호가 이익-위험 계산에서 유리하게 작용하는 만성 노화 질환의 경우, 유전자 치료는 변혁을 가져올 수 있다.

크리야 테라퓨틱스: 쥐 실험에서 의학으로의 가교

수명 20% 연장 결과를 만들어낸 AAV-FGF21 플랫폼은 이제 더 이상 학계 실험실에만 국한되지 않는다. 임상 단계 유전자 치료 기업인 크리야 테라퓨틱스(Kriya Therapeutics)는 2023년 9월 트라몬탄 테라퓨틱스(Tramontane Therapeutics)를 인수하여 UAB/CBATEG에서 유래한 FGF21 프로그램을 자사 포트폴리오에 편입시켰다 .

크리야는 이 프로그램을 KRIYA-497이라는 명칭으로 개발 중이며, 첫 적응증으로 이전에 NASH로 알려진 **MASH(대사 기능 장애 관련 지방간염)**를 목표로 하고 있다 . 그 근거는 강력하다. MASH는 대사 기능 장애, 섬유화, 염증에 의해 유발되는 만성 간 질환으로, FGF21 유전자 치료가 노화 쥐에서 강력하게 역전시킨 것과 동일한 과정이다. 크리야와 UAB 팀이 발표한 전임상 데이터는 AAV-FGF21 치료가 간 섬유증의 지속적인 반전을 달성했음을 보여주었으며, 이는 명백한 임상적 관련성을 갖는 결과이다 .

회사는 이 프로그램이 2025년까지 임상에 진입할 것으로 예상했으며, 안과, 신경학, 대사 질환을 아우르는 더 넓은 파이프라인 내에 이를 배치해 왔다 . 크리야는 2025년 페이션트 스퀘어 캐피털(Patient Square Capital)과 프렘지 인베스트(Premji Invest)가 공동 주도하고 피터 틸(Peter Thiel) 및 기타 저명한 투자자가 참여한 3억 2천만 달러 규모의 시리즈 D 라운드를 포함하여 누적 8억 달러 이상의 자금을 조달했다 . 이러한 수준의 재정적 지원은 이 플랫폼을 인간 대상 시험으로 밀어붙이려는 진지한 의도를 시사한다.

다만 회사의 접근법과 UAB의 수명 연장 연구는 목표 적응증이 동일하지 않다는 점에 유의해야 한다. 쥐의 장수 실험은 광범위한 항노화 효과를 입증한 약리학 연구였다. 크리야의 임상 개발 경로는 명확한 규제 평가 변수와 막대한 미충족 의료 수요가 있는 질병인 MASH에서 시작된다. MASH에서의 성공은 인간에서 이 플랫폼을 검증하고 잠재적으로 더 넓은 노화 관련 적응증으로의 문을 열어줄 수 있을 것이다. 이는 메트포민, 라파마이신, 세놀리틱스 등에서 다른 생명공학 기업들이 추진해 온 경로이기도 하다.

왜 이 연구가 단순한 쥐 실험 이상인가

수명 연장 결과가 헤드라인을 장식하지만, 진짜 이야기는 건강수명(healthspan), 즉 질병으로 인한 장애 없이 보내는 삶의 기간에 관한 것이다. UAB의 쥐들은 단순히 더 오래 산 것이 아니라, 죽기 전까지 몇 달 동안 장기 기능, 대사 건강, 신체 능력이 극적으로 더 나은 상태를 보였다. 치료받지 않은 쥐들은 사실상 노화 관련 다발성 장기 부전에 해당하는 상태로 발전한 반면, 치료받은 쥐들은 대체로 그렇지 않았다.

이것이 인간에게 부분적으로라도 이어진다면, 그 함의는 실로 방대하다. 대사 건강을 유지하면서 심장, 신장, 간, 뇌 기능을 보존하는 치료법은 삶의 마지막 극히 짧은 기간으로 질병 이환 기간을 압축하여, 고령화 인구의 경제적 부담과 인간적 고통을 변환시킬 수 있다.

쥐의 수명 연장 연구에서 입증된 인간 치료제에 이르는 길은 멀고도 실패 사례로 가득하다. 그러나 FGF21 유전자 치료 이야기는 이전의 항노화 후보 물질들과 차별화되는 몇 가지 요소를 갖추고 있다. 깊은 기반 생물학적 근거를 가진 타당한 메커니즘, 단 한 번의 투여로 지속되는 약물 노출, 구체적인 병리학적 평가 변수로 기록된 다중 장기 보호 효과, 그리고 실제 자본과 임상 로드맵을 갖추고 인간 대상 시험을 향해 나아가는 기업이 존재한다는 점이다.

이것이 노화의 완치는 아니다. 하지만 단 한 번의 개입으로 늙은 쥐의 장기를 깨끗하게 보존하면서 수명을 20% 연장한 것은 노화과학(geroscience)이 이룩한 획기적 성과에 가장 가까운 일이다.