종양 단백질 p73를 암호화하는 유전자 TP73에 변이가 있는 사람들은 루게릭병이 발병할 위험이 더 높다는 연구 결과가 밝혀졌다.

68%의 유전형 루게릭병 환자와 17%의 산발형 루게릭병 환자가 식별 가능한 유전적 위험요인을 보유하고 있기 때문에 일부 유전자가 루게릭병의 발병 원인이라는 것은 분명하다.

주목할 것은 산발형 루게릭병의 위험 요인 역시 유전적 요인과 연관이 있으며, 아직 알려지지 않았지만 위험한 유전자가 많이 있다는 사실이다. 

유타대학교 의과대학의 연구원들은 산발형 루게릭병 환자 87명과 건강한 참여자 324명에서 유전체의 단백질-암호화 영역을 분석했다. 

연구팀은 환자 5명이 TP73 유전자에 4개의 서로 다른 과오 돌연변이를 가지고 있다는 것을 발견했다. 반면 대조군에서는 TP73 유전자에 3개의 다른 희귀 과오 돌연변이 유전자가 발견되었다.

TP73 유전자는 종양 단백질 p73을 암호화하며, p73 단백질은 p53 전사 인자 그룹에 속한다. 해당 그룹은 DNA 손상, 세포 분화 및 사멸에 대한 세포 반응을 조절한다. 이 중 TP73 유전자 변이는 실험쥐 연구에서 뇌 이상과 운동 기능 장애와 연관이 있다고 밝혀졌다.

연구자들은 이러한 희귀하고 치명적인 p73 단백질 변이가 다른 환자 집단에도 나타나는지 조사했다. 환자 약 2,900명을 대상으로 유전체의 단백질-암호화 영역을 분석한 결과, TP73 유전자 서열에서 24개의 희귀 변이가 확인되었다. 그리고 이미 확립된 평가 시스템에 따르면 이들 변이는 해로운 것으로 밝혀졌다. 

이후 연구팀은 유전적 변이가 실험 쥐의 근육 세포에서 p73 단백질의 기능을 상실시키는지에 대한 연구를 진행하였고, 연구 결과로 유전자 변이가 단백질 기능 변화에 큰 영향을 준다는 것으로 밝혀졌다. 

다음으로, 연구팀은 운동 신경세포의 발달 형태에 대한 p73 단백질 기능 상실의 영향 정도를 연구했다. 이 과정에서 CRISPR-Cas9라는 유전자 편집 기술을 사용하여 DNA 서열의 특정 부분을 제거, 추가 또는 변경하여 유전자의 일부를 변형하는 방식으로 진행되었다.

그 결과, 비정상 p73 단백질이 척추의 운동 신경세포 발달에 영향을 끼친다는 것을 알았고, 이것이 루게릭병과 연관이 있다는 것이 밝혀졌다. 

해당 연구를 통해 연구자들은 p73 단백질의 유전자 서열 변화가 루게릭병의 발병과 유사한 형태로 운동 신경세포를 손상시킨다는 것을 알아냈다. 

연구팀은 “이러한 결과는 TP73 유전자가 새로운 루게릭병의 위험 요소임을 나타낸다. 신경세포의 생존과 분화를 유도하는 유전자 발현 조절 인자와 종양 억제 경로는 아직 루게릭병에서 관찰되지 않았다. 이번 연구 결과는 통해 알려지지 않았던 루게릭병의 유전적 위험 요소와 병리학적 증상을 밝혔고, 치료에 대한 새로운 접근법을 제시할 것이다.”라고 말했다.

 

출처: ALS News Today