루게릭병의 희귀 유전자 변이는 대규모 국제 연구인 MinE 프로젝트를 통해 점차 밝혀질 것이다.

이번 연구는 “MinE 프로젝트: 루게릭병의 전장 유전체 분석(WGS) 대규모 연구 설계 및 파일럿 분석" 연구는 European Journal of Human Genetics 학술지에 게재되었다.

연구에 따르면, 루게릭병은 유전적 요인에 많은 영향을 받는다. 유전형 루게릭병 사례에서, 유전적 위험 요소는 SOD1, TARDBP, FUS, C9ORF72 유전자에서 발견되었다. 반면에, 산발형 루게릭병 사례에서는, 개인 DNA의 특정 위치인 유전자좌의 유전적 위험 요소가 발견되었다. 그러나 이러한 위험 유전자좌와 루게릭병의 연관성에 대해서는 연구가 많이 이루어지지 않았다. 

루게릭병에 대해서 가장 최근 이뤄진 대규모 GWAS 연구에서, 희귀 유전자 변이의 질환 취약성에 대한 영향이 매우 불균형적이라는 것이 밝혀졌다. 따라서 연구팀은 “기존 GWAS의 접근 방식은 주로 일반적인 유전자 변이(1% 이상의 빈도)에 초점을 맞추기 때문에, 희귀 변이를 다루는 것이 절실히 필요하다.”라고 밝혔다. 

연구원들은 ‘MinE 프로젝트’라는 대규모 WGS 연구를 시작했다. 이 연구는 루게릭병의 전체 유전적 변이를 검사하는 것을 목표로 한다.

이 프로젝트는 루게릭병의 발병 위험성과 연관된 새로운 유전자좌를 밝혀내기 위해, 최소 15,000명의 루게릭병 환자와 7,500명의 대조군으로부터 정보를 수집하고자 한다. 또한 루게릭병과 같은 희귀 질환에 대한 향후 유전자 연구를 위해 공개 데이터 세트를 제공하는 것을 목표로 한다.

MinE 프로젝트에는 16개국의 연구자들이 공동 참여하고 있으며, 연구자들은 희귀 유전자 변이를 확인하기 위해 대규모 연구가 필요하다고 말했다. 

네덜란드에서 수집된 1,264건의 사례와 611건의 대조군 사례를 활용한 해당 프로젝트의 예비 임상 시험 단계에서, 연구원들은 희귀 유전자 변이 연구가 직면한 분석 과제들을 조사했다.

이러한 분석은 1,169개의 무관한 네덜란드-조상의 사례와 608 개의 조상 일치 대조군으로 구성되며, 이를 통해 총 42,200,214 개의 단일 뉴클레오타이드 변이(SNV)가 발견되었다. 단일 뉴클레오타이드 변이는 DNA의 구성 단위인 뉴클레오타이드 중 하나가 변한 것을 말한다.

주목할 만한 것은 해당 SNV 중 69%가 매우 드문 변이 였으며, 이중 대부분이 이전에 공개된 데이터세트에서는 발견되지 않았다는 것이다. 

연구팀은 “이러한 연구 결과처럼, 세계적으로 점점 더 큰 표본에서 시퀀싱이 수행된다면 인종특이적 변이가 계속해서 발견되고 희귀 변이 수는 증가할 것이다.”라고 말했다.

연구 모델은 네덜란드인의 출생지를 매우 정확하게 예측하였고, 희귀한 유전 변이를 포함하면 정확도가 더욱 증가하였다. 이러한 연구 결과는 "희귀한 변종들의 강력한 지리적 군집화를 보여준다."라고 저자들은 말했다.

글로벌 협업이 이루어지고 발생한 유전자 변이의 수가 많아지고, 유전자 서열 데이터를 위한 방법이 지속적으로 개발되면서 MinE 프로젝트는 루게릭병의 유전학에 대한 가장 완벽한 대규모 연구가 될 것이다. 

이전 보고서에서 MinE 프로젝트의 과학자들은 NEK1 유전자 변이가 북미 및 유럽 환자에서 루게릭병의 가장 흔한 유전적 원인이며 관련 유전자의 희귀 변이와 상호작용하여 질환의 진행을 촉진할 수 있음을 보였다.

 

출처: ALS News Today