원인 미상 ‘심근병증’ 발병 비밀 풀었다

질병관리청 국립보건연구원은 국내 심근병증 환자를 대상으로 유전자와 세포 데이터를 통합 분석한 다중오믹스 연구를 통해, 심근병증 환자에서 숨겨진 발병 위험 유전자를 찾아냈다고 9일 밝혔다. 심근병증이란 심장 근육에 구조·기능적 이상이 발생하는 질환으로 심부전이나 부정맥, 돌연사의 주요 원인이 된다. 다중오믹스(multiomics)는 유전체, 전사체, 단백체 등 다양한 생물학적 정보를 통합 분석하여 질병의 원인과 작용 기전을 종합적으로 이해하는 연구 접근법을 말한다. 연구원에 따르면 그간 심근병증의 유전적 발병 원인을 찾기 위한 전장 유전체 염기서열 분석에서는 임상적 의미를 알 수 없는 변이가 나와 해석 등에 한계가 있었다. 이에 따라 연구진은 국가바이오빅데이터 시범사업에 참여한 심근병증 환자 24명의 전장 유전체 데이터를 수집해 새로운 기법으로 분석했다. 분석에는 특정 유전자에 나타나는 여러 변이를 하나의 단위로 통합해 해당 유전자와 질병 사이 연관성을 통계적으로 분석하는 '부담 분석' 기법이 활용됐다. 그 결과 그간 기능적 의미가 명확하게 밝혀지지 않았던 임상적 의미 불명의 3584개 희귀 변이 중 심장 형성·발달과 밀접한 연관성이 있는 144개 주요 유전자가 확인됐다. 연구진은 또 심장질환 환자와 정상인의 단일 세포 데이터 1만 1664건을 병합해 변이 유전자의 세포 발현과 상호 작용을 비교 분석했다. 그 결과 환자군 데이터에서는 기존 심근병증의 주요 원인 세포로 알려진 심근세포뿐만 아니라 심장 내피세포에서도 유전자 발현이 높게 나타났다. 이는 심근병증이 특정 세포 하나의 문제가 아니라, 여러 세포 간 상호작용 이상으로 발생할 수 있음을 의미한다. 전재필 미래의료연구부장은 "유전체 데이터와 단일세포 전사체 데이터를 통합 분석함으로써 기존에 기능이 불명확했던 유전변이의 생물학적 기전을 세포 수준에서 이해할 수 있는 기반을 마련했다"면서 "이번 연구 결과가 원인을 알 수 없어 고통받는 심근병증 환자분들에게 새로운 표적 치료의 희망이 되기를 기대한다"고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '사이언티픽 리포트'에 게재됐다. 강민성 기자 kms@dt.co.kr