아이오와대학 카바의학부 안과 Edwin M. Stone교수와 하워드휴즈의학연구소(HHMI)연구원 Val C. Sheffield교수는 아이오와대학과 사우샘프턴대학 연구자들과 공동으로 연구한 결과 이같이 밝혔다.
환자 2%에 공통변이
대표연구자이고 HHMI의 연구원이기도 한 Stone교수가 발견한 유전자변이가 영향을 받는 경우는 이 질환을 가진 환자의 약 2%에 불과하지만, 이번 발견은 가령황반변성(AMD) 연구자에게 중요할 것으로 보인다.
교수는 “AMD에는 50종류의 질환이 있다. 하지만 질환들이 매우 유사해 임상의사는 같은 병명으로 부르고 있다.
이러한 복잡성 때문에 AMD의 분자적 기전을 충분히 이해할 수 없었으며 이로 인해 예방적 치료의 개발 역시 부진했다.
AMD의 유전적 원인을 발견하는 것은 발병기전을 밝혀내는데 도움이된다.
AMD의 유전적기초를 이해하면 치료법 시험에 이용할 수 있는 동물모델도 개발할 수 있다.
또 기전의 일부를 이해하면 환자를 서브그룹으로 나눌 수 있고 특정 치료법에서 혜택을 받을 가능성이 높은 환자를 가려내 치료할 수 있을 것”이라고 설명한다.
FBLN5에 변이 나타나
AMD는 미국에서만 약 7백만명이 이환돼 있다. 망막의 중심 하부에 단백질과 지방이 쌓여 망막 기능을 망가트리고 결국엔 파괴시켜 실명하게 된다.
이번 연구에서는 AMD환자 402명과 건강인 429명의 혈액표본에서 DNA를 추출하여 fibulin이라는 단백질을 코드하는 유전자의 변이를 조사했다.
Stone, Sheffield교수의 이전 연구에서 AMD와 유사한 질환에서는 이 유전자 패밀리의 하나인 FBLN3이 변이하고 있다는 사실을 확인한바 있다.
이번 FBLN1, FBLN2, FBLN4, FBLN5, FBLN6의 5개 유전자에 대해 fibulin단백질의 기능에 영향을 주는 변이를 스크리닝했다.
질환을 일으키는 변이가 존재하는지 여부를 판정하기위해 AMD환자군의 유전자와 AMD가 아닌 대조군의 유전자를 비교했다.
AMD에 관여하는 FBLN1, FBLN2, FBLN4, FBLN6의 변이가 발견됐지만 이러한 변이는 비교발생률면에서 AMD군과 대조군에서 통계학적 유의차는 없었다.
그러나 AMD군 402명 가운데 7명이 FBLN5 유전자중에 각각 다른 변이를 갖고 있었지만 대조군에서는 나타나지 않았다.
7종의 변이 가운데 6종은 진화 과정중 보존된 fibulin5 단백질에서 하나의 아미노산이 변화하고 있었다.
실명과 싸우는 재단의 약물요법 프로그램 책임자 Timothy Scheon박사는 “fibulin의 5 유전자가 AMD에 관여한다는 발견은 상당한 발전이다. 망막변성질환의 원인이 되는 유전자에 대해 알면 알수록 각 환자에 대해 좀더 밀접한 개별화 치료를 실시할 수 있다”고 기대하고 있다.
환자 분류에도 이용가능
Stone 교수는 이번 발견은 AMD의 유전적 원인을 탐색하는데 귀중한 경험이다.
교수는 “15년전 우리는 대부분 AMD의 원인이 되는 유전자가 하나라고 생각했었다.
이번 시험은 AMD의 유의한 유전적 원인은 환자 전체에서 불과 2%밖에 관여하지 않는다는 것을 보여준다.
따라서 만일 15년 전에 환자 100명에 대해 시험을 실시하여 단 1명에서만 변이가 발견됐을 경우 당시의 질환 개념에 맞지 않아 완전히 무시됐었을 것”이라고 설명한다.
교수는 AMD의 원인이 되는 변이를 탐색하는 향후 연구에서는 정확성을 기대하기 위해 인내가 필요하며 다수의 환자를 대상으로 해야한다고 강조하고 “다른 fibulin유전자에 나타난 변이의 일부가 AMD의 원인일 수도 있지만 현재의 분석으로는 이들은 검출할 수 없다”고 설명한다.
교수는 “fibulin유전자에서 AMD에 관련하는 변이가 발견됐다는 점에서 fibulin이 관여하는 세포기구의 다른 성분이 AMD를 초래하는 변이에 의해 파괴되는지를 연구하는 것이 가능해졌다.
이번 발견의 임상상의 직접적인 의의는 fibulin유전자 변이를 이용하여 AMD환자의 특정 그룹을 구별할 수 있다면 특정 치료가 다른 AMD환자보다 더많은 효과를 가져올 수 있다는 점이다.
제약회사가 AMD환자의 약 5%에 효과적인 치료법을 이미 갖고 있을 가능성이 있기 때문에 이러한 구별은 중요하다.
이러한 약제에서 환자 100명을 치료하면 95%의 환자에는 효과가 없기 때문에 제약회사는 작용하지 않았다고 결론내릴 가능성이 있다”고 덧붙였다.