2040년 1천420만 고통 '파킨슨병'…발병 연관 유전자 파악했다

연구결과, 앞으로 다양한 복합유전질환 규명이 활용

[아이뉴스24 정종오 기자] 국내 연구팀이 파킨슨병 발병 3차원 게놈 지도를 만들었다. 단일세포 3차원 후성유전체 지도를 기반으로 656개의 파킨슨병 신규 연관 유전자를 제시했다. 앞으로 암, 당뇨 등 다양한 복합유전질환 규명에 중요하게 활용 될 것으로 기대된다.

파킨슨병은 60세 이상 인구의 1.2% 이상 발병하는 흔한 퇴행성 뇌 질환이다. 빠른 인구 고령화에 따라 전 세계적으로 발병률이 증가하고 있다. 2040년 약 1천420만명의 환자가 발병할 것으로 예측되고 있다.

현재 파킨슨병의 다양한 발병 원인이 명확하게 규명되지 않은 상황이다. 국내 연구팀이 비정상적으로 발생하는 후성 유전학적 특징들이 파킨슨병 발병에 관여하는 것을 최초로 확인해 눈길을 끈다.

국내 연구팀은 염색질 3차 구조 정보를 통해 효과적으로 후보 유전자들을 세포군 특이적으로 규명했다. 질병 특이적 유전자 조절 네트워크 기반 신규 병리 작동원리 연관 타깃 도출이 가능하다. [사진=KAIST]

한국과학기술원(KAIST, 총장 이광형)은 생명과학과 정인경 교수 연구팀이 미국 국립보건원(National Institute of Health, NIH) 산하 국립노화연구소(National Institute on Aging, NIA) 엘리에자 매슬리아(Eliezer Masliah) 교수와 공동연구를 통해 전 세계 최초로 파킨슨병 발병 뇌 조직의 단일세포 3차원 후성유전체 지도를 작성했다. 이를 토대로 656개의 파킨슨병 연관 신규 유전자들을 제시했다고 8일 발표했다.

이번 연구에서 연구팀은 최신 개발된 단일세포 유전체 기술과 3차원 후성 유전체 기술을 접목해 신경세포뿐 아니라 뇌 환경 유지에 주요한 역할을 하는 것으로 알려진 신경교세포(희소돌기아교세포, 미세아교세포 등)의 후성유전적 변화들이 3차원 게놈 구조를 통해 파킨슨병 발병에 관여하는 것을 알아냈다.

이러한 비정상적 후성유전학적 특징들은 파킨슨병의 원인 또는 진행에 관여하는 유전자 발현 조절에 핵심적 역할을 하기 때문에 이번 연구 결과는 앞으로 진단과 치료 연구에 중요한 단서를 제공하게 될 것이라고 연구팀은 전했다.

이번 연구를 수행한 KAIST 이정운 박사는 단일세포 수준에서 환자 뇌조직을 분석한 결과 기존의 신경세포에 국한된 연구에서 한발 나아가, 신경교세포 또한 파킨슨병에 중요한 역할을 할 수 있다는 단서를 제시했다는 점에서 중요한 발견이라고 설명했다.

연구 결과(논문명 : Characterization of altered molecular mechanisms in Parkinson’s disease through cell type-resolved multi-omics analyses)는 국제 학술지, ‘사이언스 어드벤시스(Science Advances)’ 4월 14일자에 실렸다.

정인경 교수는 “이번 연구 결과는 퇴행성 뇌 질환의 표적 발굴에 있어 3차원 후성유전체 지도 작성의 중요성을 보였기에 앞으로 다양한 복합유전질환 규명에도 중요하게 활용될 것ˮ이라고 말했다.

/정종오 기자(ikokid@inews24.com)