자폐스펙트럼장애, 새 발병 메커니즘 찾았다

뇌 발달에 부정적인 영향을 미치는 새로운 유전적 요인이 확인됐다. 게티이미지뱅크 제공.

자폐스펙트럼장애(ASD)를 유발하는 새로운 유전자 요인이 발견됐다.

라이언 유엔 캐나다 토론토대 분자유전학과 교수 연구팀은 ASD와 '근긴장성 이영양증 제1형(DM1)'이 유전적 연관성을 갖는다는 점을 확인하고 연구 결과를 21일 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’에 발표했다. 

ASD는 얼굴 표정 및 제스처 등 사회적 상호작용, 언어 및 비언어적 의사소통 등에 장애가 있어 다른 사람과 관계를 형성하기 어려운 질환이다. DM1은 ‘DMPK’라는 유전자에 돌연변이가 생겨 얼굴, 목, 손, 발 등의 근육이 점점 쇠약해지는 유전질환이다. 

세계보건기구(WHO)의 2022년 자료에 따르면 전 세계 어린이 100명 중 1명이 ASD 진단을 받는 것으로 추정된다. 연구팀은 DM1 환자는 ASD 진단을 받을 확률이 일반인에 비해 14배 높다는 점에서 두 질환 사이에 연관이 있을 것으로 보고 연구를 진행했다. 

분석 결과 DM1을 유발하는 DMPK 변이의 ‘종열 중복 확장(TREs)’이 뇌 발달에 부정적인 영향을 미친다는 점이 확인됐다. 종열 중복은 일정한 염기서열이 연속적으로 2번 이상 반복돼 나타나는 구간을 의미한다. 가령 시토신(C), 아데닌(A), 구아닌(G)으로 이뤄진 염기서열인 CAG가 ‘CAGCAGCAG’처럼 나타나는 구간을 의미한다. 

TREs는 염기서열의 반복 횟수가 임계치를 넘을 정도로 많이 발생하는 상태로 유전자 기능에 오류가 일어날 가능성을 높인다. 가령 CAG가 36회 이상 반복되는 구간이 있으면 신경이 퇴화돼 퇴행성 뇌질환인 헌팅턴병이 발생할 위험이 높아진다. 

연구팀은 DMPK 변이에서 발생하는 TREs가 뇌 기능에 관여하는 유전자들이 작동하는 데 필수적인 ‘유전자 접합’ 과정을 방해한다는 점을 발견했다. 유전자 접합은 DNA나 RNA의 특정 부분이 잘리거나 붙으며 편집이 일어나는 과정이다. DMPK 변이에서 발생하는 TREs는 유전자 접합에 관여하는 단백질을 고갈시켜 유전자 접합을 방해했다. 

연구팀은 “ASD는 특정 유전자의 기능 상실과 연관이 있는 질환으로 알려져 왔는데 이번 연구는 TREs로 인한 유전자 접합 이상도 ASD가 발생하는 유전적 요인일 가능성이 있다는 점을 시사한다”며 “ASD 진단과 정밀 치료법을 개발하는 데 새로운 접근 방식을 찾을 수 있을 것”이라고 말했다. 

<참고 자료>
doi.org/10.1038/s41593-025-01943

[문세영 기자 moon09@donga.com]