자폐 발병 원인 새 단서 찾았다…"'유전자 쌍'이 위험 높여"

(서울=뉴스1) 천선휴 기자 = 자폐 스펙트럼 장애 발병에 새로운 유전적 기전이 확인됐다.

유희정 분당서울대학교병원 정신건강의학과 교수 연구팀은 단독으로는 영향이 미미한 유전자 변이라도 특정 두 유전자 변이가 함께 존재할 경우 자폐와 유의한 연관성을 보인다는 사실을 규명했다고 11일 밝혔다.

자폐는 사회적 상호작용의 어려움과 제한적·반복적 행동 등을 특징으로 하는 신경발달질환으로, 유전적 요인이 발병에 크게 작용하는 것으로 알려져 있다.

자폐는 사회적 상호작용과 의사소통의 어려움, 제한적·반복적 행동 등을 특징으로 하는 신경발달질환이다. 발병은 유전적 요인이 크게 작용하는 것으로 알려져 있다. 다만 아직 완치할 수 있는 치료법은 없어 조기에 진단해 증상을 완화하고 발달을 돕는 치료를 시작하는 것이 중요하다.

그동안 자폐 연구는 하나의 유전자 변이에 초점을 맞춰 진행돼 왔다. 이에 따라 영향은 작지만 여러 유전자가 함께 작용하는 경우를 충분히 설명하는 데는 한계가 있었다.

연구팀은 이러한 한계를 보완하기 위해 '유전자 쌍(gene pair) 변이' 분석을 도입했다. 단일 변이의 영향은 미미하지만 두 유전자가 동시에 변이될 경우 자폐와의 연관성이 증폭될 수 있다는 가설을 바탕으로 한 접근이다.

연구는 한국인 자폐 가족을 포함한 동아시아계와 유럽계 총 5만 9168건의 다민족 유전체 데이터를 분석하는 방식으로 진행됐다. 그 결과 자폐와 유의한 연관성을 보이는 유전자 쌍이 동아시아계 6쌍, 유럽계 156쌍에서 확인됐다.

이들 유전자 쌍은 공통적으로 세포골격 형성과 관련된 기능을 담당하는 것으로 나타났다. 세포골격은 신경세포 구조 유지와 세포 간 연결에 중요한 역할을 하는 만큼 해당 경로의 손상이 자폐 발현에 영향을 줄 수 있다고 연구팀은 설명했다.

또한 선웅 고려대 의과대학 교수팀과의 공동 세포실험에서는 두 유전자 중 하나만 억제했을 때 변화는 나타나지 않았던 반면, 두 유전자를 동시에 억제한 경우 세포 표면 섬모 형성이 뚜렷하게 감소하는 결과가 확인됐다. 섬모는 세포가 외부 신호를 감지하는 구조로 정상적인 뇌 발달에 중요한 역할을 한다.

연구팀은 이 결과가 두 유전자 변이가 단순한 합산이 아닌 상호작용을 통해 기능적 영향을 강화한다는 점을 세포 수준에서 입증한 것이라고 설명했다.

이에 더해 유전자 쌍의 영향은 성별에 따라 차이를 보였다. 해당 변이를 가진 남성 자폐 환자에서는 증상의 심각도가 더 높게 나타났지만, 여성 환자에서는 동일 변이에도 유의한 차이가 관찰되지 않았다.

유희정 교수는 "이번 연구 결과는 자폐 진단 및 치료에서 개인별 유전 특성을 반영한 맞춤형 접근의 필요성을 시사한다"면서 "자폐 맞춤형 진단 전략과 예측 모델 개발에 매우 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것"이라고 설명했다.

안준용 교수는 "자폐뿐 아니라 다른 신경발달질환의 유전적 원인을 규명하는 데도 새로운 분석 틀을 제공할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

이번 연구 결과는 국제학술지 'Genome Biology'(IF 9.4)에 게재됐다.

sssunhue@news1.kr