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개인유전체분석

소비자직접거래 방식의 유전자 검사 서비스 과연 문제는?

물론 가장 큰 문제는 윤리적인(ethical) 문제가 있을 수 있겠다. 여기에서는 이러한 유전자 검사가 대중적으로 이루어짐으로서 개인이나 사회가 떠안게 될 윤리적인 문제를 배제하고 과학적인(scientific)면에서 과연 이러한 개인 유전자 검사 서비스가 안고 있는 문제를 짚어 보려고 한다.

지난번 포스팅에서도 언급했던 5명의 동일한 사람에 대해서 두개의 소비자직접거래 방식의 유전자 검사 서비스에 의뢰했더니 그 결과가 서로 상이했다는 내용이었다. 사람이 가진 유전정보는 같을텐데 그것을 해석하는데에 있어서 두 회사가 서로 다른 방법을 취하고 있기 때문에 이러한 결과를 초래하게 된것이다. 그럼 어떠한 부분에서 어떠한 차이가 존재하길래 이처럼 서로 다른 결과를 보여주는지에 대해서 한번 알아보자

유전자 검사 결과
기본적으로 유전자 검사는 각 개인마다 차이가 나는 유전변이(SNP)와 해당 유전변이와 관련된 질병과의 연관성 정보를 연구한 논문을 통해서 그 결과를 보여주게 된다. 각 서비스 업체마다 차이가 있겠지만 다음과 같이 질병에 대한 개개인의 정보를 표시한다.

23andMe의 제2형 당뇨에 대한 개인 유전자 검사 결과

Confidence: 해당 질병과 관련된 검사 결과의 신뢰도를 보여주는 것으로 별네개의 의미는 믿을 만한 연구가 이루어졌다는 것을 의미한다. 
Your Risk: 13.9%의 의미는 당신의 인종내에서 당신과 같은 유전정보를 가진 사람중 100명당 13.9명이 당뇨에 걸린다는 것을 의미하며 이정도는 당신이 당뇨에 걸릴 위험이 적음을 의미한다.
Avg. Risk: 당신의 인종내에서 100명중 23.7명이 당뇨에 걸린다는 의미로 average lifetime risk(전생애 위험도 또는 평생위험도)라고 한다. 즉 당신의 인종(아시아인)에서는 100명중 24명 정도가 당뇨에 걸리며, 당신과 같은 유전정보를 지닌사람 100명 중 14명이 당뇨에 걸린다는 의미이다.
Compared to Average: 이는 상대적위험도(relative risk)로 평균 1을 기준으로 당신과 같은 유전정보를 지닌 사람은 0.57배 당뇨에 위험하다는 것으로 앞서서 봤듯이 당뇨에 대해 위험도가 낮음을 이야기 하고 있다.

DecodeMe의 제2형 당뇨에 대한 개인 유전자 검사 결과

앞서 본 23andMe의 검사와 보여주는 내용에 대해서는 차이가 없지만, 그 검사 결과값은 약간의 수치상의 차이를 보여주고 있다. 0.57배였던 위험도는 0.52배로 0.02가 줄었으며, 13.9%였던 lifetime risk는 13.9%로 줄었고, average lifetime risk는 23.7에서 25.0%로 늘었났다.

문헌(논문)을 기반으로 질병과 유전변이와의 연관성 정보
그렇다면 왜 두서비스는 각기 다른 결과를 보여주는가는 다음의 세가지 정보를 각기 다르게 사용하기 때문이다.
1. 서로 다른 average lifetime risk 값을 사용한다.
2. 서로 다른 유전변이(SNP) 세트를 사용한다.
3. 서로 다른 계산식을 사용한다.

Different average lifetime risk values
average lifetime risk는 각 인종또는 국가/연령대별/성별로 세분화해서 나누어 볼 수도 있으며, 뭉뚱그려서 볼 수도 있다. 각 서비스업체마다 서로 다른 정보를 사용하고 있다. 앞서 봤듯이 100명중 25명과 23.7명은 엄연히 다르며, 이때 참고한 논문이나 통계정보가 서로 약간식 다르기 때문이다. 

Heterogeneous SNPs
제2형 당뇨만 하더라도 수많은 논문에서 수많은 유전변이(SNP, 또는 SNP loci, loci라고도 표현)이 당뇨와 관련되었있다고 발표되었다. 이때 각 서비스 업체가 어떠한 논문의 어떠한 유전변이들을 사용했느냐에 따라서 위험도는 달라지게 된다. 예를들어, 23andMe나 deCodeMe 모두 9개의 당뇨와 관련되었다고 보고된 9개의 SNP을 사용하긴 했지만, 이중 겹치는 SNP는 6개뿐이다.

제2형당뇨의 위험도에 사용된  SNP 목록

이렇게 제2형 당뇨의 위험도 계산에 사용되어진 SNP의 목록이 서로 상이한 경우 각 SNP과 질병과의 위험도를 나타내는 odds ratio가 서로 다르기 때문에 당연히 최종적인 위험도 값도 달라지게 된다. (odds ratio, OR는 이전 포스팅 참고). 어떠한 기준으로 SNP을 선택했느냐는 해당 업체의 고유한 의견이고 해당업체 나름대로의 원칙에 의해 선별되어진다. 각 업체는 투명성을 위해서 해당 SNP의 목록이나 해당 SNP이 언급되어진 논문을 선택하는 기준에 대해서도 공개하고 있어서 어디 업체가 맞고 틀리느냐는 따지기에는 어려움이 따른다.

제2형 당뇨에 대한 논문 23andMe에서는 이 논문에서 찾은 rs7903146이라는 SNP을 사용하며, 이 SNP이 T allele를 가진 경우 1.37배 제2형 당뇨에 위험하게 된다. Zeggini et.al, 2008, Nature genetics, Meta-analysis of genome-wide association data and large-scale replication identifies additional susceptibility loci for type 2 diabetes

Heterogeneous quantitative risk assignment method
제2형 당뇨와 관련된 SNP의 목록과 해당 SNP의 OR값이 문헌(논문)을 통해서 수집되면, SNP 목록(하나의 SNP이 아닌 여러개의 SNP 목록, multigenic)을 사용해야 하기 때문에 각각의 OR값, allele frequency, genotype probability, Risk relative값을 통해 각각의 개별 SNP에 대한 정보를 결합한 후 (combining the risk from multiple marker) 이를 맨 처음 언급한 average lifetime risk와 결합하여 개인의 인구집단에서의 해당 유전정보를 지닌 사람의 adjusted lifetime risk 정보를 보여주게 된다.(당신과 같은 유전정보를 지닌 100명중 13.9명이 당뇨에 걸린다)

이때 여러개의 SNP의 OR (문헌내용)값으로부터 최종 adjusted lifetime risk를 도출해 내는데 사용하는 수식이 각기 업체마다 다르다. 

향후 소비자직접거래 유전자 검사 서비스
Average lifetime risk, SNP selection, Quantitative risk assignment에 이르는 과정에서 저마다의 업체는 투명성을 위하여 해당 정보를 공개하고 있지만, 이에 대한 어느정도의 합의나 업체들간의 활발한 의견교환이 또는 정부에서의 가이드라인 제공이 없다면 유전자 검사 서비스를 받는 소비자들에게는 혼란만 가중되게 된다. 

이미 미국이나 유럽에서는 윤리적인 문제뿐만 아니라 이러한 과학적?기술적인 면에서도 문제점을 인식하고 이를 제고하기 위한 노력을 수행하고 있는 상황으로 향후 국내에도 이러한 서비스가 구현될 경우 해당 결과값을 도출하기까지의 투명성 뿐만 아니라 해당 업체들간의 활발한 의견교류를 통한 어느 정도의(소비자가 혼란스럽지 않을) 합의가 이루어져야 할 것이다. 

또한 유전자 검사에 관심있는 소비자들은 해당 결과가 무엇을 의미하는지 어떻게 계산되어지는지에 대한 이해를 통해 올바른 유전자 검사서비스가 이루어질 수 있도록 노력해야 할 것이다.


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