0.07%의 세포 돌연변이만으로 뇌전증 생긴다

극미량의 돌연변이 세포로도 뇌질환이 발생한다는 연구결과가 나왔다. 게티이미지뱅크 제공

극미량의 돌연변이 세포로도 뇌질환이 발생한다는 연구결과가 나왔다. 

KAIST는 이정호 의과학대학원 교수, 김진태 의과학대학원 연구원이 0.1% 이하의 극미량 돌연변이 신경세포에 의해서도 뇌 전체 기능 이상이 생겨 뇌전증 발작이 발생할 수 있음을 규명했다고 9일 밝혔다. 

뇌를 포함한 모든 신체 기관은 세포 분열 과정에서 발생하는 돌연변이를 피할 수 없다. 몇 개의 신경세포에 질병 유발 돌연변이가 생겨났을 때부터 전체 뇌신경 회로가 망가지고 뇌 기능에 언제 문제가 생기는지는 과학자들의 관심사였다.

연구팀은 이 질문에 답하기 위해 돌연변이 뇌세포에 의해 소아 난치성 뇌전증을 겪고 있는 실험쥐와 실제 환자의 뇌조직을 이용해 연구를 진행했다. 

연구팀은 실험용 쥐의 뇌 조직에 뇌전증 유발 '체성 모자이시즘'을 최소 수백 개에서 최대 수만 개의 세포에 유발했다. 체성 모자이시즘이란 하나의 수정란에서 분열 및 분화를 통해 우리 몸을 이루는 약 30조 개의 세포들이 만들어지는 과정에서 세포마다 돌연변이가 발생하는 것이다. 암의 진화뿐만 아니라 비암성 질환에서도 중요한 질병 원인으로 최근 주목받고 있다. 

8000~9000개 수준의 돌연변이 신경세포가 나타날 때부터 실험용 쥐가 뇌전증 발작을 일으켰다. 이밖에 관련된 병리가 나타남도 관찰했다. 더 나아가 실제 난치성 뇌전증 환자 뇌 조직에서 대용량 유전정보 증폭 시퀀싱을 수행해 정확한 변이 모자이시즘 비율을 측정했다. 그 결과 최소 0.07%에 이르는 뇌전증 유발 체성 모자이시즘을 관찰했다.

이번 연구는 국소 피질이형성증의 진단법을 향상시키고 체성 모자이시즘에 의한 뇌 질환 원인을 발견하는 데 중요한 토대를 마련할 것으로 기대된다. 국소 피질이형성증은 뇌 발달 과정 중 대뇌 피질에 국소적으로 신경세포 이상이 발생하는 질환이다. 기존 항뇌전증 약물에 전혀 반응하지 않는 소아 난치성 뇌전증을 일으키는 가장 중요한 원인으로 알려져 있다. 

연구 성과는 KAIST 교원 창업 기업인 소바젠을 통해 난치성 뇌전증 환자의 체성 모자이시즘 변이를 정밀 타겟하는 혁신 RNA 치료제 개발에 이용될 예정이다.

김 연구원은 "이번 연구를 통해 극미량의 체성 돌연변이라도 뇌의 기능 이상을 유발할 수 있음이 알려졌고 이를 통해 난치성 뇌전증 등의 유전적 진단과 치료제 개발에 도움이 될 수 있기를 바란다ˮ라고 말했다.

[이채린 기자 rini113@donga.com]