질병청, 심근병증 발병 위험 유전자 발굴…세포 간 상호작용 규명

질병관리청 CI. ⓒ질병관리청

질병관리청 국립보건연구원이 심근병증 환자 245명의 유전자·세포 데이터를 통합 분석해 기존에 기능이 불명확했던 유전변이에서 발병 위험 유전자 144개를 확인했다.

국립보건연구원은 국가바이오빅데이터 시범사업을 통해 모집된 심근병증 환자 245명의 전장유전체 데이터를 분석한 다중오믹스 연구 결과를 9일 발표했다.

심근병증은 심장 근육에 구조적·기능적 이상이 발생하는 질환으로 심부전·부정맥·돌연사의 주요 원인이다. 다중오믹스는 유전체·전사체·단백체 등 다양한 생물학적 정보를 통합 분석해 질병 원인을 종합적으로 이해하는 연구 접근법이다.

최근 전장유전체 해독 기술 발전으로 심근병증의 다양한 유전적 변이가 확인되고 있으나, 상당수는 기능적 의미가 명확하지 않은 ‘임상적 의미 불명 변이(VUS)’로 남아 정확한 진단과 치료에 한계가 있었다.

연구진은 기존 방법으로는 분석이 어려웠던 3584개의 VUS 희귀변이를 ‘부담 분석’ 방식으로 평가해 심장 발달·형태 형성 등 심장질환과 밀접한 영향을 미치는 144개 주요 유전자를 확인했다.

아울러 공개된 단일세포 전사체 데이터를 활용해 총 1만1664개의 심장세포를 분석했다.

기존에 심근병증의 주요 원인 세포로 알려진 심근세포뿐 아니라 심장내피세포에서도 유전자 발현이 높게 나타났으며, 두 세포 유형 간 유의한 상호작용이 존재함을 확인했다.

심근병증이 특정 세포 하나의 문제가 아니라 여러 세포 간 상호작용 이상으로 발생할 수 있음을 보여주는 결과다.

전재필 국립보건연구원 미래의료연구부장은 “희귀변이를 포함한 유전적 요인이 심장 조직 내 다양한 세포 유형의 상호작용을 통해 질병 발현에 기여할 수 있음을 제시했다”며 “유전체 데이터와 단일세포 전사체 데이터를 통합 분석함으로써 기존에 기능이 불명확했던 유전변이의 생물학적 기전을 세포 수준에서 이해할 수 있는 기반을 마련했다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.