난치성 뇌전증 유전적 정밀 진단 도움 기대
한국과학기술원(KAIST)은 극미량 돌연변이 세포로도 뇌질환이 발생할 수 있다는 사실을 규명했다고 9일 밝혔다.
KAIST에 따르면 이정호 의과학대학원 교수팀은 뇌세포 특이적 돌연변이(뇌 체성 모자이시즘)에 의한 소아 난치성 뇌전증 동물 모델과 환자 뇌 조직 연구를 진행했다. 이를 통해 0.1% 이하 극미량 돌연변이 신경세포에 의해서도 전체 뇌 기능에 이상이 생겨 뇌전증 발작이 발생할 수 있음을 확인했다.
연구팀은 적은 세포만으로 특정 유전자 모자이시즘이 누적됐을 때, 전체 뇌 기능 이상으로 이어질 것인지에 대한 사실을 밝혀내고자 했다. 마우스 질병 모델과 인체 조직을 이용한 중개의학적 연구를 수행한 결과, 실험용 쥐 뇌 조직에 뇌전증 유발체성 모자이시즘이 최소 수백 개에서 최대 수만 개까지 유발되는 것을 확인했다.
실험 결과 8000~9000개 수준 돌연변이 신경세포가 나타날 때부터, 실험용 쥐가 뇌전증 발작을 일으켰다. 난치성 뇌전증 환자 뇌 조직에서 대용량 유전정보 증폭 시퀀싱을 수행해 정확한 변이 모자이시즘 비율을 측정했고, 최소 0.07%에 이르는 뇌전증 유발 체성 모자이시즘을 관찰했다.
이 발견은 약물 치료에 반응하지 않아 수술에 이르게 되는 난치성 뇌전증의 유전적 정밀 진단에 도움을 줄 수 있을 것이라 예상하고 있다.
또 아직 원인이 밝혀지지 않은 수많은 난치성 신경 정신의학적 질환들이 뇌의 발생과 분화 과정에서 일어나는 극소량의 미세 돌연변이들과 밀접한 관련이 있음을 시사한다고 분석했다.
이번 연구는 국소 피질이형성증 진단법 향상 및 체성 모자이시즘에 의한 뇌 질환 원인 발견에 있어서 중요한 기초를 마련할 것으로 예상된다.
이번 연구 성과는 KAIST 교원 창업 기업인 소바젠을 통해 난치성 뇌전증 환자의 체성 모자이시즘 변이를 정밀 타겟하는 혁신 RNA 치료제 개발에 이용될 예정이다.
논문 1저자인 김진태 박사는 “극미량의 체성 돌연변이라도 뇌의 기능 이상을 유발할 수 있음이 알려졌고, 이를 통해 난치성 뇌전증 등의 유전적 진단과 치료제 개발에 도움이 될 수 있기를 바란다ˮ고 말했다.
한편 이번 연구는 서경배과학재단, 한국연구재단, 보건산업진흥원 사업의 지원을 받아 수행됐다.
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