자폐증을 가진 사람과 가족으로 이뤄진 대규모 유전체 연구를 통해 자폐증의 원인과 관련 있는 새로운 유전자 변이가 발견됐다.

자폐증 발생에는 유전자의 변이가 큰 역할을 한다고 알려져 있지만, 다양한 유전자 변이 중 어떤 것이 결정적인지, 그리고 그 유전자가 생애 초기 뇌발달에서 정확히 어떤 역할을 하는지에 대해서는 밝혀지지 않은 상태다.

분당서울대병원 정신건강의학과 유희정 교수 연구팀(KAIST 의과학대학원 이정호 교수, 바이오및뇌공학과 최정균 교수, 기초과학연구원 김은준 단장, 한국과학기술정보연구원)은 자폐증을 가진 사람 및 가족 813명으로부터 혈액을 공여 받아 유전체를 분석하고 인간 줄기세포를 제작해 태아기 신경세포를 재현했다.

교수팀은 유전체 데이터의 98% 이상을 차지하고 있으나 단백질을 직접적으로 만들어내지 않기 때문에 그간 연구에서 배제되었던 유전체 영역인 비부호화(Non-coding) 영역을 집중적으로 연구했다.

연구 결과, 생애 초기 신경 발달 단계에서 삼차원 공간에서의 상호작용을 통해 비부호화 영역에 있는 유전변이가 멀리 떨어져 있는 유전자 변이에도 원격으로 영향을 미침으로써 뇌 발달에 영향을 주는 것을 밝혀냈다.

이번 연구를 통해 단백질을 암호화하지 않은 유전체 영역인 비부호화 영역에서 중요한 변이가 발생한다는 것을 밝혀냈으며, 자폐증이 발생하는 원인에 대한 새로운 이해와 치료제를 개발할 수 있는 바탕을 마련할 수 있을 것으로 예상된다.

연구팀은 "자폐증의 근본 원인을 밝히기 위한 유전체 연구에서 집중적으로 연구해야하는 부분이 어디인지를 조명하고 유전자 변이가 뇌발달에 미치는 변화를 재현함으로써, 기존 단백질을 부호화하는 영역에만 집중되었던 자폐증 연구 패러다임을 바꿀 수 있는 계기가 될 수 있다는 점에서 높은 학술적 의미를 가지고 있다"고 전했다.

아울러 기존 북미와 유럽 위주로 진행되던 자폐 유전체 연구에서 벗어나 아시아 최초의 대규모 전장-유전체 데이터를 기반으로 하는 코호트를 구축하고 유전체 분석 모델 기틀을 마련해 향후 자폐증 연구에 있어서 중요한 기반이 될 전망이다.

유희정 교수는 “이번 연구는 우리나라 연구진이 한국인의 자폐증 당사자 및 가족 고유의 데이터를 활용해 자폐증의 비밀을 풀 수 있는 첫걸음을 내딛었다는 점에서 매우 의의가 있다”라며, “해당 연구를 할 수 있도록 많은 도움을 주신 자폐증 당사자와 가족들의 헌신에 매우 감사하다”라고 전했다.

이어 “자폐증의 원인을 규명하고 이를 통해 자폐증 당사자와 가족들의 삶이 나아질 수 있도록 연구를 지속할 계획”이라고 밝혔다.

서경배과학재단, 한국연구재단, 보건산업진흥원사업의 지원을 받아 수행한 이번 연구결과는 정신의학 관련 국제학술지 ‘Molecular Psychiatry’에 게재됐다.