최종편집일2025.08.18 (월)
생애 전반에 걸쳐 체세포 돌연변이(somatic mutation)는 지속해서 축적된다. 이러한 돌연변이는 노화뿐만 아니라 암, 심혈관질환, 신경질환 등 다양한 질병의 원인이다.
지금까지는 인체 각 조직별로 돌연변이의 분포, 양상, 빈도를 체계적으로 분석한 연구가 부족했다. 체세포 유전체 연구가 암 조직이나 수술 잔여 조직 중심으로 이뤄질 수 밖에 없었기 때문이다.
이런 가운데 연세대학교 의과대학 해부학교실 오지원 교수팀이 정상 인체에서 노화와 질병 원인인 체세포 돌연변이가 생기는 분포와 과정을 확인할 수 있는 지도를 개발했다고 3일 밝혔다.
[그림] 연구와 분석 과정
교수팀은 비질환 성인 시신(post-mortem donors)으로부터 뇌, 심장, 폐, 간, 대장, 피부, 혈액, 생식샘 등 19개 전신 조직을 얻어 사망 후 24시간 이내 신속 부검(rapid autopsy) 방식으로 수집해 분석했다.
또 조직 분석에는 기존보다 수백배 민감한 ‘이중가닥 시퀀싱(Duplex Sequencing)’, ‘단일세포 유전체학(Single-cell Genomics)’ 등 최신 기법을 적용했다.
이렇게 수집한 신체 유전체를 정밀 분석해 체세포 돌연변이가 생기는 패턴의 시공간적 특성을 밝혔다.
정상 인체 조직 내 극미량만 존재하는 체세포 돌연변이를 포착할 수 있었고 시간이 지나면서 하나의 세포가 반복적으로 분열하면서 수적으로 확장하는 ‘클론 확장(clonal expansion)’도 분석했다.
이번 지도는 질환자가 아닌 건강한 인체에서 발생하는 돌연변이를 관찰할 수 있다는 점이 특징이다.
비질환 신체를 기준 삼았다는 점에서 다양한 질환이 발생하는 원인과 과정을 규명하는데 기준으로 삼을 수 있다.
오지원 교수는 “이번에 생산한 대규모 데이터는 국제 데이터베이스 시스템을 통해 전세계 연구자들이 사용할 수 있도록 오픈할 예정”이라며 “미세한 돌연변이 데이터를 분석하면 노화와 심장병, 치매 같은 다양한 질환을 연구하는데 단서가 될 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제학술지 네이처(IF 48.5)에 게재됐다.
또 미국 국립보건원(NIH) 주도의 글로벌 협력 프로젝트(SMaHT, Somatic Mosaicism across Human Tissues) 일환으로 오지원 교수는 공동교신저자로 논문 작성에 참여했다.
한편 이중가닥 시퀀싱이란 DNA의 양쪽 가닥(이중 나선)을 모두 시퀀싱한 뒤, 두 가닥 모두에서 동일하게 나타나는 변이만 분석하는 기술이다.
[메디컬월드뉴스 김영신 기자]
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