유전자 CT 찍었더니…숨어있던 희귀 신경질환 정체 드러나

영국 연구진이 특정 유전자의 모든 돌연변이를 분석하는 '포화 유전자 편집' 기술로 기존에 알려진 희귀 신경발달장애 외에 새로운 질환을 추가로 발견했다.

10일(현지시간) 중국 바이오 전문매체 바이오온에 따르면 영국 프랜시스 크릭 연구소와 옥스퍼드대학교 공동 연구팀은 이 같은 내용의 연구 결과 두 편을 국제학술지 '네이처'와 '네이처 제네틱스'에 각각 발표했다.

연구팀은 '포화 유전자 편집' 기술을 이용해 비암호화 유전자인 'RNU4-2'의 기능 분석에 나섰다. 이 기술은 특정 유전자에서 발생 가능한 모든 단일염기변이(SNV)를 인위적으로 만든 뒤, 각 변이가 세포 기능에 미치는 영향을 점수화해 유해성을 직접 판단하는 기법이다.

기존에 'RNU4-2' 유전자의 특정 부위 돌연변이는 'ReNU 증후군'이라는 희귀 신경발달장애를 일으키는 것으로 알려져 있었다. 이는 부모 중 한쪽으로부터만 돌연변이 유전자를 물려받아도 발병하는 우성 유전 질환이다.

연구팀은 실험실에서 500종이 넘는 'RNU4-2' 유전자 변이를 만들어 분석한 결과, 실험으로 매긴 유해성 점수가 실제 ReNU 증후군 환자의 증상 심각도와 매우 높은 일치도를 보이는 것을 확인했다. 이는 포화 유전자 편집 기술이 돌연변이의 유해성을 정확히 예측할 수 있음을 입증한 것이다.

그러나 분석 과정에서 기존에 알려진 질병 유발 부위가 아닌 다른 곳에서 기능 이상을 초래하는 새로운 돌연변이 그룹이 발견됐다. 연구팀은 영국, 호주, 독일 등 다국적 임상팀과 협력해 이 돌연변이가 완전히 다른 신경발달장애를 유발한다는 사실을 규명했다.

새롭게 발견된 질환은 부모 양쪽 모두에게서 돌연변이 유전자를 물려받아야 발병하는 열성 유전 방식을 따랐다. 연구팀은 이 질환으로 38명의 환자를 진단했으며, 이들은 기존 ReNU 증후군과 다른 뇌 백질 손상 패턴을 보였다.

이번 연구는 포화 유전자 편집 기술이 단백질을 만들지 않는 비암호화 유전자의 기능 분석에도 효과적임을 증명했다. 또한, 하나의 유전자를 체계적으로 분석하는 과정에서 교과서에 없던 새로운 질병을 발견할 수 있다는 가능성을 제시했다.

연구팀은 이 기술이 '임상적 의미 불명 변이'로 진단받았던 희귀질환 환자들에게 명확한 진단을 제공하는 도구가 될 것이라고 설명했다. 실제로 15세 환자 올리버 스튜어트는 수년간 '전반적 발달 지연'이라는 모호한 진단만 받았으나, 이번 연구를 통해 정확한 병명을 찾게 됐다.