특정 두 유전자 변이가 함께 발생하면 자폐 스펙트럼 가능성을 높인다는 연구 결과가 나왔다.

분당서울대병원은 이 병원 유희정 정신건강의학과 교수와 안준용 고려대 바이오시스템의과학부 교수 공동연구팀이 자폐 스펙트럼 장애를 설명하는 새로운 유전적 기전을 찾아냈다고 밝혔다.

자폐는 사회적 상호작용이 어렵고 제한적·반복적 행동 등의 특징을 보이는 신경발달 질환이다. 유전적 영향이 큰 것으로 알려졌지만 기존 연구는 단일 유전자 변이 분석에 집중해 영향력이 작은 희귀 변이의 역할을 밝혀내는 데 한계가 있었다.

연구팀은 이러한 한계를 극복하고자 '유전자 쌍(gene pair) 변이'에 주목했고, 한국인을 포함한 동아시아계와 유럽계 총 5만9천168건의 다민족 유전체 데이터를 분석했다.

그 결과 두 유전자가 함께 변이될 때 자폐 연관성이 유의하게 높아지는 유전자 쌍(동아시아계 6쌍, 유럽계 156쌍)을 찾아냈다.

이 유전자 쌍들은 공통적으로 세포골격을 만드는 기능과 관련이 있었다.

세포골격은 신경세포의 형태를 유지하고 세포 간 연결을 가능하게 하는 구조물로, 뇌가 발달하는 과정에서 핵심적인 역할을 한다.

유전자 쌍이 실제 세포에서도 영향을 미치는지 다른 연구팀과 실험한 결과, 유전자 하나의 기능만 억제했을 때에는 유의한 변화가 없었지만 두 유전자 기능을 모두 억제하자 세포 표면의 섬모 형성이 뚜렷하게 감소했다.

섬모는 주변 환경의 신호를 감지하는 구조물로, 정상적인 뇌 발달에 중요한 역할을 한다.

안준용 교수는 "개별적으로는 영향이 크지 않아 기존 분석에서 놓쳤던 유전 변이들이 특정 조합으로 함께 나타날 때 자폐에 의미 있는 영향을 줄 수 있다는 사실을 확인했다"고 전했다.

연구진은 또한 이러한 변이를 가진 남성 환자에게는 자폐 증상의 심각도가 유의하게 높았던 반면, 여성 환자의 경우 남성보다 증상의 심각도가 크지 않았다고 설명했다.

유희정 교수는 "같은 유전 변이라도 성별에 따라 영향이 다르게 나타난다는 발견은 자폐 진단과 지원에서 개인별 특성을 고려한 맞춤형 접근이 필요하다는 점을 시사한다"며 "이번 연구는 자폐의 맞춤형 진단 전략과 예측 모델 개발에 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.

이번 연구는 국제적 출판사 스프링거 네이처(Springer Nature)가 발간하는 유전체 생물학(Genome Biology)에 게재됐다.