1200개 넘는 자폐 원인 유전자…'두 갈래 분자 지도'로 풀었다

(서울=뉴스1) 나연준 기자 = 원인으로 지목되는 유전자만 1200개가 넘는 자폐 스펙트럼 장애가 분자 수준에서는 두 가지 공통된 패턴으로 나타난다는 사실을 국내 연구진이 밝혀냈다. 복잡한 자폐의 원리를 이해하고 맞춤형 치료법을 개발하는 데 활용될 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부는 김은준 기초과학연구원(IBS) 시냅스 뇌질환 연구단 단장과 한국과학기술정보연구원(KISTI) 디지털바이오컴퓨팅연구단 공동 연구팀이 자폐 위험 유전자 돌연변이를 가진 생쥐 모델을 분석해 서로 다른 유전자 변이가 두 가지 상반된 전사체 상태로 수렴한다는 사실을 규명했다고

연구 결과는 국제학술지 '사이언스'에 게재됐다.

자폐는 사회적 의사소통과 상호작용의 어려움, 제한적이고 반복적인 행동 등을 특징으로 하는 신경 발달 질환이다. 다양한 유전적 원인이 알려졌지만 서로 다른 유전자 변이가 어떤 공통된 과정을 거쳐 자폐와 연결되는지는 명확하게 밝혀지지 않았다.

연구진은 자폐 위험 유전자 17종에 각각 변이가 있는 생쥐 모델을 구축하고 뇌에서 유전자가 얼마나 활발하게 작동하는지를 비교했다.

그 결과 서로 다른 유전자에 변이가 있더라도 유전자 활동은 크게 두 가지 패턴으로 나뉘었다. 한 그룹에서는 신경세포 간 신호를 전달하는 시냅스 관련 유전자 활동이 감소하고 유전자 조절 관련 활동은 증가했다. 다른 그룹에서는 이와 반대의 현상이 나타났다.

원인이 되는 유전자는 서로 달라도 뇌에서 나타나는 분자적 변화는 두 가지 공통된 방향으로 모일 수 있다는 의미다.

두 그룹은 약물 반응에서도 차이를 보였다. 항우울제 '플루옥세틴'과 기분안정제 '리튬'을 투여한 결과 한 그룹에서는 여러 유전자의 이상이 일관되게 회복되는 모습을 보였지만 다른 그룹에서는 일정한 회복 양상이 나타나지 않았다.

연구진은 추가 생쥐 모델과 실제 자폐 환자의 뇌 데이터에서도 유사한 패턴을 확인했다. 향후 환자의 분자적 특성에 따라 치료법을 달리하는 정밀의학 연구로 이어질 가능성이 있다.

김은준 IBS 연구단장은 "자폐는 원인 유전자가 매우 다양해 개별 유전자 연구만으로는 공통의 발병 원리를 이해하는 데 한계가 있었다"며 "다양한 유전적 원인을 공통된 분자적 특징으로 해석하는 새로운 연구 틀이 제시됐다"고 말했다.

yjra@news1.kr