파킨슨병 발병 3차원 게놈 지도, 세계 첫 제시...진단과 치료에 새 '단서' 제공
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파킨슨병 발병 3차원 게놈 지도, 세계 첫 제시...진단과 치료에 새 '단서' 제공
  • 정 현 기자
  • 승인 2023.05.08 19:37
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- KAIST 연구팀과 미국 국립보건원 연구팀, 공동 연구 수행
- 단일세포 3차원 후성유전체 지도 기반 656개의 파킨슨병 신규 연관 유전자 제시
- 향후 암, 당뇨 등 다양한 복합유전질환 규명에 활용 기대
- 논문, SCI급 저명 국제학술지 'Science Advances' 게재

[위즈뉴스] 국내 연구진이 이끈 국제공동연구팀이 파킨슨병 발병 3차원 게놈 지도를 최초로 제시했다. 

KAIST(총장 이광형)는 8일, 생명과학과 정인경 교수 연구팀이 미국 국립보건원(National Institute of Health, NIH) 산하 국립노화연구소(National Institute on Aging, NIA) 엘리에자 매슬리아(Eliezer Masliah) 교수와 공동 연구를 통해 파킨슨병 발병 뇌 조직의 단일세포 3차원 후성유전체 지도를 작성하고, 이를 토대로 656개의 파킨슨병 연관 신규 유전자들을 세계 최초로 제시했다고 밝혔다.

정인경 교수(왼쪽)와 이정운 박사 / 사진=KAIST

현재 파킨슨병의 발병 원인은 명확하게 규명되지 않은 상황이다. 이런 가운데 이번 연구는 비정상적으로 발생하는 후성 유전학적 특징들이 파킨슨병 발병에 관여한다는 사실을 최초로 확인하는 것이어서, 파킨슨병 원인 및 치료와 관련해 관심을 모으고 있다.

이번 연구 성과를 담은 논문은 SCI급 저명 국제학술지 ‘사이언스 어드벤시스(Science Advances, IF=14.136)' 4월 14일자에 게재됐다.

논문명은 'Characterization of altered molecular mechanisms in Parkinson’s disease through cell type-resolved multi-omics analyses'이며, KAIST 정인경 교수가 교신저자로, 이정운 박사가 제1저자로 참여했다. 

"향후 파킨슨병을 비롯해 복합유전질환 규명에도 중요하게 활용될 것"

연구팀의 정인경 교수는 "이번 연구 결과는 퇴행성 뇌 질환의 표적 발굴에 있어 3차원 후성유전체 지도 작성의 중요성을 보였기에 차후 다양한 복합유전질환 규명에도 중요하게 활용될 것ˮ이라고 말했다.

국제학술지 'Science Advances' 최신호에 게재된 해당 논문
DOI: 10.1126/sciadv.abo2467

파킨슨병은 60세 이상 인구의 1.2% 이상 발병하는 흔한 퇴행성 뇌 질환으로 급격한 인구 고령화에 따라 전 세계적으로 발병률이 증가하고 있으며, 2040년에는 세계적으로 약 1,420만 명의 환자가 발병할 것으로 예측되고 있다.

연구팀은 이번 연구에서 최신 개발된 단일세포 유전체 기술과 3차원 후성 유전체 기술을 접목하여 신경세포 뿐 아니라 뇌 환경 유지에 주요한 역할을 하는 것으로 알려진 신경교세포 (희소돌기아교세포, 미세아교세포 등)의 후성유전적 변화들이 3차원 게놈 구조를 통해 파킨슨병 발병에 관여하는 것을 밝혔다.

이러한 비정상적인 후성유전학적 특징들은 파킨슨병의 원인 또는 진행에 관여하는 유전자 발현 조절에 핵심적인 역할을 하기 때문에, 이번 연구 결과는 차후 진단과 치료 연구에 중요한 단서를 제공하게 될 것이라고 연구팀은 설명했다.

단일세포 후성유전체 지도 분석을 통한 파킨슨병 연관 분자기전 규명 / 자료이미지=KAIST

연구팀의 이정운 박사는 "단일세포 수준에서 환자 뇌조직을 분석한 결과 기존의 신경세포에 국한된 연구에서 한발 나아가, 신경교세포 또한 파킨슨병에 중요한 역할을 할 수 있다는 단서를 제시했다는 점에서 중요한 발견"이라고 말했다. 

이번 연구는 서경배과학재단, 보건복지부, 과학기술정보통신부의 지원을 받아 수행됐다. 


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