국립보건연구원이 다중오믹스(유전체·후성유전체·전사체·단백체·대사체·마이크로바이옴) 연구를 통해 심근병 환자의 숨겨진 발병 위험 유전자를 찾아내고 세포 수준 특성을 규명했다고 9일 밝혔다. 향후 맞춤형 치료제 개발을 위한 과학적 토대가 마련됐다.
심근병증은 심장 근육에 구조·기능 이상이 발생하는 질환으로 세계적으로 심부전과 돌연사의 주요 원인이다. 기존 전장유전체 해독 기술을 통해 여러 유전 변이를 확인해도 임상적 의미 불명 변이가 다수 도출돼 정확한 진단·치료에 한계가 있었다.
이에 연구진은 국가바이오빅데이터 시범사업을 통해 모집한 심근병증 환자 245명 전장유전체 데이터를 분석했다. 3584개 희귀 변이를 '부담 분석 방식'으로 평가한 결과, 심장 발달과 형태 형성에 영향을 미치는 주요 유전자 144개를 확인했다.
부담 분석 방식이란 개별적으로 파악하기 힘든 여러 희귀 유전 변이를 유전자 단위로 묶어 질환에 미치는 누적 영향을 종합 평가하는 기법이다.
아울러 단일세포 전사체 데이터를 활용해 1만1664개 심장세포를 분석했다. 그 결과 심근병증 주요 원인 세포로 알려진 심근세포외에도 심장내피세포에서도 유전자 발현이 높게 나타났다.
두 세포 간 유의미한 상호작용도 존재하는 것이 확인됐다. 이는 심근병증이 단일 세포 결함이 아니라 여러 세포 간 상호작용 이상으로 발생할 수 있음을 의미한다.
전재필 국립보건연구원 미래의료연구부장은 “유전체 데이터와 단일세포 전사체 데이터를 통합 분석해 기능이 불명확했던 유전 변이의 생물학적 기전을 세포 수준에서 이해할 수 있는 기반을 마련했다”고 말했다.
한편, 이번 연구 결과는 국제 학술지 사이언티픽 리포트 16권에 게재됐다.
임중권 기자 lim9181@etnews.com
