개인유전체분석

못믿을 유전자검사 - 잃어버린 유전성 찾기

hongiiv 2010. 4. 1. 15:53
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1. 시작을 알리는 끝
93년, 세계 6개국 2천 명의 과학자들이 참여하는 <인간게놈프로젝트>는 2003년 인간의 몸을 구성하는 31억 개의 유전자 서열을 모두 밝히는 게놈 지도를 완성했다. 이것은 끝이 아니라 또 하나의 거대한 시작을 알리는 신호에 불과했다.

Human Genome Print[각주:1]는 일상적인 질병[각주:2]과 연관되어 있지만, 이들 질병에 대한 유전성에 대해서 극히 일부만을 설명할 수 있다는 것이다. 이것은 바로 잃어버린 유전성(missing heritability)에 대한 해답과 연관된 것이다.

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유전변이의 대표적인 SNP과 CNV

23andMe와 같은 유전자검사서비스는 이러한 일상적인 질병과 일반적인 유전변이의 연관성을 통해 밝혀진 유전변이[각주:3]를 기반으로 질병에 대한 위험도를 예측하고 있지만, 실제 임상에서 쓰이기에는 부족한 면이 많은 것이다. 실제로 A라는 질병이 B라는 유전변이와 관계가 있다고 밝혀졌지만 B라는 유전변이만으로는 해당 질병으로 발병할지에 대한 정확한 답변을 줄 수 없는 것이다.

이것에 대해 연구자들은 희귀한 유전변이[각주:4]가 일반적인 유전변이안에 숨어 자신의 목소리를 내지 못하고 있으며, 희귀한 변이가 공통적인 변이를 가진 사람들에게 좀 더 자주 질병을 일으키게 된다는 것이다. 따라서 지금까지 "전장유전체연관분석" 연구로 밝혀진 일반적인 유전변이로만은 앞서 말한 질병으로의 발병에 대한 확답을 줄 수 없게 되는 것이다.

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바로 얼마전 아니 몇시간 전까지만 하더라도 CNV와 같은 유전체의 구조적인 변이가 SNP를 대신해서 일반적인 질병에 대한 답을 줄 수 있을 거라고 생각했지만, 그러한 기대도 무너져버렸다.(<-참고문헌) 여기서도 일반적인 유전체의 구조적 변이인 CNV도 일반적인 CNV만을 가지고는 일상적인 질병에 대해서 별로 이렇다할 설명을 할 수 없었다는 결론이었다.

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3. 잃어버린 유전성 찾기
그렇다면, 지금까지 왜 일반적인 유전변이를 가지고만 연구가 이루어진 것일까? 또 하나 그렇다면 이제 희귀한 유전변이는 어떻게 연구해야 하는것인가?라는 질문이 남게 된다.

첫번째 질문에 대한 답은 바로 연구에 수행에 대한 막대한 비용과 기술적인 문제로 일반적인 변이를 가지고 수행할 수 없었던 것이다. 우리 연구소에서도 알려진 유전변이를 비교적 싼 가격에(결코 싼 비용은 아니지만, 상대적으로) 찾아내서 질병과의 연관성을 연구 할 수 있었고, 지금도 수행하고 있다.

두번째 질문에 대한 답은 1) 기존에 찾은 유전변이를 통계적인 방법을 통해 불리는 imputation 2) 희귀한 유전변이를 담아서 제작되기 시작한 칩 3) 후보 유전자에 대한 시퀀싱 4) 엑손영역 또는 whole 지놈 시퀀싱 을 통해 인간에게서(질병에 걸린 사람에 대한) 희귀한 변이를 몽땅 긁어내는 것이다.

이러한 방법을 통해 어느정도 잃어버린 유전성, 즉 유전체를 가지고 그 사람의 키, 몸무게, 질병에 대한 감수성을 설명할 수 있게 되기를... 희망한다.

4. 본격적인 예측,예방의 시대로
희귀한 유전변이와 일반적인 유전변이의 연구가 지속적인 성과를 올린다면, 아마도 유전변이만을 가지고도 질병에 대해서 일반인들도 수긍이 가능한 설명이 가능해질 것이고 앞으로  단순한 호기심으로서의 유전체가 아닌 실생활에 깊숙히 연관된 유전체가 될 것이라고 생각한다. 뭐 너무 핑크빛인지 모르겠지만 말이다.

  1. [/footnote] ,
    인간의 염기서열은 위의 책의 수십권에 해당한다. 여기서 질병에 걸린 사람들만 희귀하게 가진 어디에 프린트 되어 있는지 알 수없는 "a"라는 문자열 하나를 찾아야 한다

2. Common의 시대에서 Rare의 시대로
개인적으로 미국의 유전자검사서비스인 23anMe에서 결과를 받은 난 심박세동이라는 질병에 대해서 위험하다는 검사결과를 받았다. 하지만 별로 그다지 해당 질병에 대해서 우려하고 있지 않은데, 이것은 나를 비롯한 유전자 검사를 받은 사람들의 대부분은 해당 질병에 걸릴지 걸리지 않을지에 대한 검사 결과를 그다지 신뢰하진 않기 때문일 것이다. 아직까지는 유전자검사 결과만을 가지고는 100% 아니 단지 몇 십%도 질병에 걸리고 안걸리고를 설명할 수 없기 때문이다. 오죽하면 당뇨에 관한 유전변이를 가지고 있다고 한들 평생에 담배 한개피만 안펴도 그 유전변이를 가지고 있음을 상쇄할 수 있다고 말하기까지 할 수 있겠는가? 아직까지 유전변이와 질병과의 관계가 왜 이렇게 힘을 가지지 못하는지에 대한 이야기를 하려고한다.

최근 5년간 인간의 유전체전장에 대한 일상적인 질병과의 연관성 연구를 통해 2,000여개의 일반적인 질병관련 유전자를 찾아(<-참고문헌필요)내는 성과를 올렸지만, 최근들어 많은 연구들(<-참고문헌 필요)에서 그 결과에 대한 문제를 제기하기 시작했다. 일반적인 유전변이[footnote]"common variants"는 "일반적인 유전변이"로 [본문으로]
  • "common disease"는 "일상적인 질병"으로 해석, 여기서 말하는 일상적인 질병이란 유전자 한개의 이상으로 생기는 유전병이 아닌, 당뇨 등 인구집단에서 흔히 발생되는 질병을 [본문으로]
  • GWAS(Genome-Wide Association Study) 전장유전체연관분석 [본문으로]
  • "rare variants"는 희귀한 유전변이로 [본문으로]
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