잠복기 광우병도 진단·치료 가능해진다

광우병 유발하는 ‘333’ 유전자 규명

 

［메디컬투데이 윤주애 기자］

국내외 연구팀이 공동연구를 통해 광우병의 진단·치료에 활용할 수 있는 주요 유발 유전자군을 판별함에 따라 광우병을 조기에 진단하고 치료도 가능할 전망이다.

26일 포스텍은 황대희(37) 교수·조지훈 박사(32)팀이 미국 시스템생명과학연구소(ISB), 맥로린 연구소, 샌프란시스코 캘리포니아대 등과의 공동연구를 통해 ‘광우병(Mad Cow disease)’ 에서 주요 역할을 하는 핵심 유전자 군을 선별하고, 이들을 이용해 광우병 조기진단 및 치료가 가능하다는 사실을 제시했다고 밝혔다.

연구는 2002년부터 진행됐으며 연구결과는 ‘네이처’의 자매지인 ‘분자 시스템 생물학(Molecular Systems Biology)’ 온라인판 최신호에 게재됐다.

연구팀은 유전적으로 다른 다섯 종류의 쥐에, 양과 소에서 추출한 두 종류의 프리온(prion)을 감염시킨 뒤 병의 진행과정에서 주기적으로 생겨난 약 3000만 데이터 값을 분석하고, 나아가 광우병을 유발 진행시키면서 마지막 단계인 신경퇴행에까지 주요한 역할을 하는 333개의 핵심 유전자를 선별했다.

이들 유전자들의 유기적인 상호작용에 의해 일어나는 광우병의 발병과 신경의 퇴행, 사멸의 분자유전학적 메커니즘(기작·mechanism)을 밝혀냈다.

특히 연구팀은 광우병에 감염된 쥐가 증상을 보이지 않는 감염 초기(8~12주)에, 발현이 늘어나는 면역·콜레스테롤·글리코스아미노글리칸스(GAGs)·스핑고지질 같은 대사관련 핵심 유전자들을 선별해냄으로써, 이들을 이용한 광우병의 조기진단 가능성을 제시했다.

이에 따라 광우병의 유발과 진행에 이르는 메커니즘을 밝혀내, 이 질병들에 대한 새로운 치료법 개발의 가능성도 열렸다. 이번 연구는 프리온 단백질 축적에 용이한 환경을 만들기 위해 감염 초기에 활성화되는 다른 유전자들과 그 상호작용의 연구에 대한 필요성을 제기했다는 점에서 의의가 있다.

황 교수팀은 이 연구성과를 기반으로, ISB 등 공동연구팀과 함께 프리온에 감염될 수 있는 뇌의 중추신경계 줄기세포인 뉴로스피어(neurosphere) 세포모델을 이용해 쥐의 체내 333 핵심 유전자들에 의해 일어나는 광우병 발병 과정에서의 뉴로스피어 세포가 하는 역할을 심도있게 검증하는 연구를 진행할 계획이다.

포스텍 황대희 교수는 “이번 연구를 통해 개발된 시스템생물학적 방법은 암, 퇴행성뇌질환, 자가면역질환, 심혈관계질환, 감염질환 등과 같은 다른 난치성 질병에도 적용이 가능하며, 이 연구를 응용하면 각 질병의 발병과 진행에서 중요한 역할을 하는 유전자에 대한 선별이 가능해진다”고 말했다.  
메디컬투데이 윤주애 기자 (yjua@mdtoday.co.kr)
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