런던-심율동을 조절하는 유전자를 발견돼 향후 심박의 조절에 대한 이해가 깊어질 것으로 보인다.
임페리얼컬리지(런던) 역학 존 체임버스(John Chambers) 박사는 Nature Genetics에 이같이 발표하고 “향후 특정 심질환의 예방과 치료를 위한 약제 개발에 도움이 될 것”이라고 설명했다.
유전자없는 마우스에서 심박 빨라져
심질환에 의한 사망은 전세계에서 연간 700만건 정도로 사망원인으로는 가장 많다. 이 가운데 절반 이상이 돌연사이며 심실세동같은 중증의 심율동 이상이 원인이다.
심박은 심장의 동방결절에서 발생한 전기신호가 심장 내부에 전달돼 조절된다. 이 전기신호는 심근세포의 이온채널이라는 단백질에 의해 전달된다.
지금까지 보고에서 심율동 이상은 이온채널을 코드하는 유전자의 변이를 비롯해 유전적인 영향을 받기 쉽다고 알려져 있다.
이번 연구에서는 심박에 관계하는 유전자를 검출하기위해 약 2만명의 유전자 구조를 분석하고 심전도(ECG)를 조사해 전기신호의 전달속도를 측정했다.
그 결과, 이온채널 단백질 SCN10A를 코드하는 유전자의 변이가 심실세동 위험을 비롯한 불규칙적이고 서맥성의 심율동과 관련하는 것으로 발견됐다.
체임버스 박사는 사람과 마우스의 심근세포에서 이 단백질을 발견했다. 이 단백질은 과거에 신경세포에서 발견됐지만 심근세포에서도 확인된 것은 이번이 처음이다.
SCN10A가 발현한 마우스와 그렇지 않은 마우스에서 심율동을 비교한 결과, SCN10A 미발현 마우스에서 심박이 빨라져 이 유전자가 심율동을 조절한다는 확실한 증거가 얻어졌다.
희귀하지 않은 변이
이번 연구에서는 심조직에 발현하는 유전자 SCN10A의 단일염기다형(SNP)이 심정지 위험을 일으키는 심율동 이상에 직접 관여하는 것으로 나타났다.
체임버스 박사는 “SCN10A의 변이는 드물지 않고 심율동에 적지않게 영향을 주는 것같다. 그러나 이 유전자에는 이밖에 어떤 유전자변이가 존재하는지 그리고 이러한 변이가 더 강력한 영향을 갖고 있는지를 밝혀내기 위해서는 향후 추가 연구가 필요하다”고 말한다.
심실세동 예방전략으로
체임버스 박사는 “유전적 변이는 동전의 양면처럼 한쪽은 위험증가, 다른 쪽은 위험 감소와 관련한다. 우리는 심율동에 영향을 주는 유전자를 발견했지만 같은 유전자라도 변이 종류에 따라 심율동 이상 위험이 높아지거나 낮아진다. 이 유전자 변이체 자체는 심율동 이상의 유무에 미미한 영향을 줄 지도 모른다. 그래도 이번 연구를 통해 적어도 심율동 이상이 발생하는 기전에 대해 새롭게 이해하게 됐다”고 설명한다.
연구책임자인 임페리얼컬리지 자스펠 쿠너(Jaspal S. Kooner) 교수는 이번 결과에 대해 “중증 심율동 이상의 예측과 진단율을 높여 심실세동에 대한 예방 치료의 개발에 도움이 될 것”이라고 기대감을 나타냈다.
심박의 분자기전 해명에 길
영국심장기금(BHF) 의학책임자인 피터 와이스버그(Peter Weissberg) 교수는 “이번 연구에서 중요한 지견이 얻어졌다. 유전자의 변이가 심율동에 어떻게 영향을 주는지를 조사한 결과, 유전자의 단일염기 차이로 심율동이상 위험이 높아지는 것으로 나타났다. 지금까지 우리는 SCN10A가 심장에 존재한다는 사실 조차 몰랐었다. 향후 이 단백질을 타깃으로 하여 치명적인 심율동이상을 막기 위한 신약이 개발될 수 있을 것”이라고 말하고 “이 연구는 주로 영국의 인도 및 아시아 커뮤니티에서 실시돼 유럽 백인에서 검증됐다. 따라서 이 지견이 영국인 대부분에도 해당한다고 확신할 수 있다”고 강조했다.