유전자 변이 쌍으로 나타날 때 자폐와 연관성 뚜렷하다

▲분당서울대병원 정신건강의학과 유희정 교수, 고려대 바이오시스템의과학부 안준용 교수, 이혜지 연구원(왼쪽부터)

자폐스펙트럼장애(자폐) 발병과 연관된 새로운 유전적 기전이 국내 연구팀에 의해 밝혀졌다.

분당서울대병원 정신건강의학과 유희정 교수와 고려대 바이오시스템의과학부 안준용 교수 공동연구팀은 “단독으로는 영향이 미미한 유전자 변이라도 특정 두 유전자 변이가 함께 존재한다면 자폐와 뚜렷한 연관성을 보인다는 사실을 규명했다"고 11일 밝혔다.

연구팀은 '유전자 쌍(gene pair) 변이'에 주목하는 새로운 분석 방법을 도입, 한국인 자폐 가족을 포함한 동아시아계와 유럽계 총 5만 9168건의 다민족 유전체 데이터를 분석했다. 그 결과 자폐와 연관성이 뚜렷한 유전자 쌍(동아시아계 6쌍, 유럽계 156쌍)을 발굴했다. 두 유전자가 함께 변이될 때 자폐 연관성이 유의하게 높아지는 유형을 확인한 것이다.

발굴된 유전자 쌍들은 공통적으로 세포골격을 만드는 기능과 관련이 깊었다. 세포골격은 신경세포의 형태를 유지하고 세포 간 연결을 가능하게 하는 구조물로, 뇌가 발달하는 과정에서 핵심적인 역할을 담당한다.

발굴된 유전자 쌍이 실제 세포에서도 영향을 미치는지 직접 확인하기 위해 고려대 의과대학 선웅 교수팀과 공동 실험을 진행했다. 세포실험을 통해 해당 유전자 쌍에서 유전자 하나의 기능만 억제했을 때에는 유의한 변화가 없었으나, 두 유전자의 기능을 모두 억제하자 세포 표면의 섬모 형성이 뚜렷하게 감소했다. 섬모는 세포가 주변 환경의 신호를 감지하는 구조물로, 정상적인 뇌 발달에 중요한 역할을 한다.

추가적으로 유전자 쌍의 영향은 성별에 따라 다르게 나타났다. 해당 변이를 가진 남성 자폐 환자에서는 자폐 증상의 심각도가 유의하게 높게 나타난 반면 여성 환자에서는 같은 유전자 쌍 변이를 가지더라도 증상의 심각도에 차이가 관찰되지 않았다.

유 교수는 “같은 유전 변이라도 성별에 따라 영향이 다르게 나타난다는 발견은 자폐 진단과 지원에서 개인별 특성을 고려한 맞춤형 접근이 필요하다는 것을 시사한다"고 설명했다. 연구 내용은 국제학술지 유전체 생물학(Genome Biology)에 게재됐다.

박효순 의료 전문기자 anytoc@ekn.kr