김상우 연세대 의대 의생명시스템정보학 교실 교수(항체공학 전문)가 그동안 유전자 분야에서 밝혀내지 못했던 모자이크 돌연변이(Mosaic mutation) 검출 방법의 국제적 가이드라인을 ‘네이처 메소드’(Nature methods, IF=47.99) 10월 12일자에 발표해, 정밀의료 실현의 이정표를 제시했다.

모자이크 돌연변이(Mosaic mutation)는 부모로부터 유전되지 않고, 수정란 또는 태아 시기에 발생하는 돌연변이로서 몸 여러 곳에 불규칙하게 퍼져 다양한 암 및 뇌·신경질환, 신체 노화, 유전질환을 유발한다.

김상우 교수팀은 몸 안에 불규칙하게 존재하는 모자이크 돌연변이를 정확하게 찾아내는 분석 방법 개발에 성공했다고 13일 밝혔다. 이로써 모자이크 변이 검출 결과로 특정 질환의 병인 유전자를 정확히 밝혀내  정밀의료 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

모자이크 돌연변이는 유전자의 1%에도 못 미칠 정도로 미세하게 존재해 몸 안의 어느 곳에서 어떤 형태로 퍼져 있는지 알 수 없기 때문에 그동안 검출이 어려웠다.

몸 속의 모자이크 변이를 정확하게 찾아내기 위해 연구진은 세계 최초로 모자이크 돌연변이 검사가 가능한 물질(시료)을 제작했다. 현재 사용되고 있는 11가지 검출법과 정확도와 적합성을 비교 평가했다. 

모자이크 돌연변이가 발생되는 과정과 찾아내는 과정 모식도

연구진은 평가 결과 돌연변이의 빈도와 형태에 따라 사용해야 할 최적의 활용법과 조합을 개발했다. 이를 통해 기존 대비 약 30% 이상 정확성을 끌어올렸다. 또 개발한 분석 방법을 적용해 자폐증, 조현병, 뇌전증 환자의 체내 모자이크 변이를 더욱 정확히 찾아낼 수 있음을 입증했다. 

이번 연구의 제1저자인 하유진 박사는 “다양한 질병을 유발하는 모자이크 변이를 높은 정확도로 찾아내는 연구결과가 도출돼 세계적인 수준으로 올라선 것에 감회가 새롭다”고 밝혔다. 

교신저자인 김상우 교수는 “정확한 모자이크 변이의 검출을 통해 인체의 발달과 노화에 대한 심도 있는 탐색이 가능해질 것”이라며 “이전까지 유전적 원인을 알 수 없던 많은 질병 치료에 더욱 정확한 유전자 정밀의료를 적용할 수 있도록 기여하겠다”라고 포부를 밝혔다. 

이번 연구는 치매극복연구개발사업단 및 보건복지부 바이오메디컬 글로벌 인재양성 사업의 지원을 통해 수행됐다. 게재된 논문명은 ‘Comprehensive benchmarking and guidelines of mosaic variant   calling strategies’이다.