`돌연변이 신경세포의 무서운 존재감`…0.1% 이하만 있어도 뇌전증 유발

KAIST, 9000개 돌연변이 세포 뇌 기능 이상
난치성 뇌전증 진단 정확도 향상에 기여

KAIST는 0.1% 이하의 적은 양의 돌연변이 신경세포가 뇌전증을 유발한다는 사실을 밝혀냈다. 사진은 뇌전증 발작 마우스 모델에서 8000~9000개 이상의 돌연변이 세포가 존재할 때 뇌전증 발작이 유발되는 것을 보여준다.

이정호 KAIST 의과학대학원 교수

0.1% 이하 극소량의 돌연변이 신경세포만으로 난치성 뇌전증이 발생한다는 사실이 밝혀졌다. 뇌 발생과 분화 과정에서 생긴 아주 적은 양의 돌연변이가 다양한 신경정신 질환 원인으로 작용한다는 점에서 이를 타깃으로 한 새로운 진단과 치료기술 개발에 기여할 전망이다.

KAIST는 이정호 의과학대학원 교수 연구팀이 0.1% 이하 비율의 적은 양의 돌연변이 신경세포가 뇌 전체 기능 이상을 유발해 뇌전증 발작을 일으킨다는 것을 규명했다고 9일 밝혔다.

뇌를 포함한 모든 신체 기관은 세포분열 과정에서 돌연변이(모자이시즘)를 피할 수 없다. 하지만 몇 개의 돌연변이 신경세포가 생겨야 뇌 기능 이상이 생기는 지는 정확히 알려지지 않았다.

연구팀은 실험용 쥐의 뇌 조직에 뇌전증 유발 체성 모자이시즘을 최소 수백 개에서 최대 수만 개의 세포에 유발시켰다. 체성 모자이시즘은 하나의 수정란에서 분열과 분화를 통해 인체 세포들이 만들어지는 과정에서 세포마다 돌연변이가 발생, 암 진화뿐 아니라 비암성 질환의 중요한 질병 원인으로 작용한다.

연구팀은 실험 결과, 8000∼9000개 가량의 돌연변이 신경세포가 생길 때 실험용 쥐가 뇌전증 발작을 일으키고, 관련 병리가 나타나는 것을 관찰했다. 또한 난치성 뇌전증 환자의 뇌 조직에서 대용량 유전정보 증폭 시퀀싱을 진행해 최소 0.07%에 이르는 뇌전증 유발 체성 모자이시즘을 확인했다.

수많은 난치성 신경 정신의학적 질환들이 뇌 발생과 분화 과정에서 일어나는 극소량의 미세 돌연변이들과 밀접한 관련이 있음을 보여준 연구결과라는 게 연구팀의 설명이다. 이번 연구결과는 KAIST 교원창업기업인 소바젠을 통해 난치성 뇌전증 환자의 체성 모자이시즘 변이를 정밀 타깃하는 혁신 리보핵산(RNA) 치료제 개발에 이용될 예정이다.

이정호 KAIST 교수는 "약물 치료에 반응하지 않아 수술에 이르게 되는 난치성 뇌전증의 유전적 정밀 진단에 도움을 줄 수 있을 것"이라며 "소아 난치성 뇌전증 진단과 체성 모자이시즘에 의한 뇌 질환 원인 발견에 중요한 과학적 근거로 쓰일 것"이라고 말했다.

K난치성 뇌전증 환자의 체성 모자이시즘 변이를 정밀 타깃하는 혁신 RNA 치료제 개발에 기여할 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 신경의학 분야 국제 학술지 '브레인(지난달 25일)'에 게재됐다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr