- 치료제 개발 원천기술 기반 마련
[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 그동안 다운증후군의 유발 원인 유전자로만 알려졌던 ‘DYRK1A’ 유전자가 자폐증의 원인유전자로도 작용한다는 사실을 밝혀냈다.
한국생명공학연구원은 27일 질환표적구조연구센터 이정수 박사, 충남대학교 김철희 교수, 미국 어거스타 대학 김형구 교수 공동연구팀이 자폐증 고위험 유전자인 DYRK1A를 유전자가위기술과 제브라피쉬 동물모델을 이용해 검증하는데 성공했다고 밝혔다.
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| 생명연 질환표적구조연구센터 연구원이 자폐증 검증동물모델에 활용되는 제브라피쉬를 살펴보고 있다. [제공=한국생명공학연구원] |
자폐 스펙트럼 장애(ASD)로도 불리는 자폐증은 사회적 소통에 어려움을 겪는 다양한 연속 상에 있는 일련의 지적장애를 통칭한다. 지난 2011년 발표된 전수 역학조사 결과, 한국 7~12세 아동의 2.64%가 ASD를 가지고 있는 것으로 조사됐다.
ASD의 원인은 아직도 분명히 밝혀져 있지 않지만 다양한 유전적 요인과 환경적 요인이 복합적으로 작용할 것으로 예견되고 있다. 최근 대규모 환자유전체 빅데이터를 이용한 ASD 원인 유전자들이 속속 발굴되고 있지만 발굴된 ASD 원인 유전자들의 생물학적 검증을 위해서는 효율적인 동물모델 및 새로운 분자기전 연구방법의 개발이 필수적이다.
후보 ASD 위험유전자 중 특히 DYRK1A는 여러 대량염기서열 분석에서 돌연변이가 반복적으로 관찰되는 고위험유전자 중 하나로, ASD와의 관련성이 매우 높을 것으로 간주되지만 생체수준에서의 정확한 기능은 밝혀지지 않았다.
연구팀은 먼저 유전자가위기술을 이용해 DYRK1A 유전자 발현을 억제한 제브라피쉬 녹아웃 돌연변이체를 제작했다. 제브라피시는 인간과 약 75% 이상 장기구조가 일치해 실험비용과 시간을 대폭 줄일 수 있는 영장류 대체실험동물이다. 이후 제브라피쉬를 대상으로 사회적 무리를 이루는 어류의 동물습성을 활용한 자폐증 검증실험을 실시했다. 실험결과 제브라피쉬 돌연변이체의 뇌는 정상에 비해 적었으며, 정상개체에 비해 타 개체에 무관심한 사회성 결여를 보이는 것을 확인했다.
이정수 박사는 “이번 연구성과는 ASD 환자에서 가장 빈번히 발견되는 고위험유전자 중 하나인 DYRK1A의 자폐증 관련성을 동물모델을 통해 세계 최초로 검증한 것”이라며 “개발된 자폐증 동물모델을 활용해 궁극적으로 ASD 치료제 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구성과는 자폐증 임상연구 전문저널인 ‘분자자폐증’ 9월 29일자 온라인판에 게재됐다.
nbgkoo@heraldcorp.com
