미국 밴더빌트대학교 분자생리학·생물리학부와 밴더빌트유전학연구소의 연구팀이 특수한 컴퓨터 프레임워크를 이용해 조현병(정신분열병) 발병 위험을 높일 수 있는 유전자 104개를 발견했다.
연구진에 의하면 이러한 발견은 조현병이 증상 발현 이전에 발견하고 치료할 수 있는 발달질환이라는 견해를 뒷받침한다.
연구 책임저자인 빙샨 리 박사는 이 연구에서 사용된 프레임워크가 여러 연구 방향을 제시한다고 말했다. 한 가지 방향은 조현병과 관련이 없는 질환에 이미 승인된 의약품을 조현병 치료를 개선시키는데 사용할 수 있는지 알아보는 것이다.
또 다른 방향은 뇌에서 어떤 세포 유형이 발달궤적에 따라 이러한 유전자를 활성화시키는지를 찾는 것이다.
리 박사는 궁극적으로는 “이 유전자들이 어떻게 출생 전부터 질병 위험을 높일 수 있는지를 더 잘 이해할 수 있을 것이며 이는 중재 전략을 개발하는데 도움이 될 것"이라며 "정확한 메커니즘을 규명함으로써 좀 더 표적화된 신약 개발이 가능할 수 있다”고 설명했다.
조현병은 환각, 망상, 감정둔마, 인지적 어려움 등의 증상이 나타나는 것이 특징인 만성적인 중증 정신질환이다. 이러한 증상은 대개 16세부터 30세 사이에 시작된다. 항정신병 의약품이 증상을 완화시킬 수 있기는 완치할 수 있는 방법은 없는 것으로 알려졌다.
조현병에는 유전자가 상당한 역할을 하는 것으로 알려졌다. 조현병의 유병률은 인구의 약 1%에 불과하지만 유전적으로 동일한 일란성 쌍둥이의 경우 발병 일치율이 약 50%에 달한다.
최근에 시행된 전장유전체연관분석(GWAS)에서는 조현병과 연관이 있는 100개 이상의 유전자 좌위가 발견됐다. 다만 이 좌위들은 고위험 유전자가 위치한 곳은 아닐 수 있다. 이 좌위들은 가까운 곳에 있거나 멀리 있는 유전자의 활동을 조절하는 것일 수 있다.
리 박사와 제1저자인 루이 첸 박사, 또 다른 저자인 콴 왕 박사는 이러한 문제를 해결하기 위해 Integrative Risk Genes Selector라는 프레임워크를 개발했다.
이 프레임워크는 다차원적인 유전체 데이터와 유전자 네트워크에서 얻은 축적된 증거를 바탕으로 이전에 발견된 좌위에서 위험 유전자를 추출했다.
그 결과 104개의 고위험 유전자 목록이 작성됐다. 이 중 일부는 이미 시중에 있는 다른 질환에 대한 의약품이 표적으로 삼는 단백질을 암호화하는 것으로 확인됐다. 또한 이 목록에는 자폐스펙트럼장애 발생과 연관이 있는 것으로 추정되는 유전자 1개가 포함됐다. 연구진은 조현병과 자폐증이 유전학적으로 공유하는 부분이 있다고 밝혔다.
첸 박사는 아직 해야 할 일이 많이 남아 있기는 하지만 “우리의 프레임워크는 GWAS를 통해 더 많은 유전자를 발굴할 수 있도록 할 가능성이 있으며, 복잡한 질환들과 연관 있는 유전자를 추적하는데 도움이 될 수 있다”고 강조했다.
이 연구 자료는 지난 15일(현지시간) 국제학술지 네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)에 게재됐다.
