임신 후 발생하는 돌연변이 유전자가 자폐증에서 중요한 역할을 한다는 연구결과가 발표됐다. 이는 3가지 유전자 배열 기술을 조합해 근 6000가구의 표본을 분석한 결과를 토대로 도출됐다.

오늘(17일) 보스턴 아동병원 연구팀과 MIT, 하버드대 브로드연구소는 관련 연구결과를 <자연신경과학지>를 통해 발표했다.

지난 수십 년 동안 60개 이상의 자발적 혹은 비유전적 돌연변이 유전자들이 자폐증과 연관돼 있는 것으로 알려져 있었다. 그러나 자폐증과 관련해 여전히 설명되지 않은 부분들이 많이 남아있다. 이에 연구팀은 "우리 세포들의 일부에서만 발견할 수 있는 비유전적인 새로운 유전자 범주에 관한 연구를 시작했다"고 밝혔다.

비유전적 돌연변이는 부모의 정자 또는 난자나, 초기 배아 세포가 수정된 후 발생할 수 있다. 이러한 돌연변이는 post-zygotic 돌연변이 또는 PZM (체세포 돌연변이라고도 함)라고 부른다.

PMZ라는 새로운 유전자를 찾기 위해 연구팀은 이전에 5,947가구로부터 수집된 전체 진유전체 배열 자료를 수집했다. 이후 3가지 독립적인 배열 기술을 이용해 해당 아이들의 DNA 일부를 재배열했다. 이러한 일련의 과정을 통해 자폐스펙트럼장애 피험자의 비유전자 돌연변이 중 7.5%를 PZM으로 분류했다. 이 중 83%는 기존의 게놈 서열 분석으로는 파악할 수 없었던 것들이다.

몇몇의 PMZ가 자폐증 혹은 신경발달장애와 관련이 있는 것으로 알려진 유전자들에 영향을 미친다는 것은 익히 알려진 사실이다. 새로운 연구는 이것이 때때로 기존과 다른 방식으로 영향을 미치기도 한다는 사실을 드러냈다.

앞서 많은 유전자들이 뇌 발달에 관여하는 것으로 알려져 있었으나 자폐스펙트럼장애(ADS)와 연관성은 알려지지 않은 채였다. 이에 대해 연구팀은 "초기 연구는 유전자 기능을 무너뜨리는 돌연변이에 초점을 맞췄기 때문에 새로 발견된 유전자들과 자폐증과의 연관성을 파악하지 못했을 것"이라고 지적했다. 이에 반해 새로운 연구를 통해 발견한 postzygotic 돌연변이의 일부는 기능의 손실이 아닌 새로운 기능의 획득을 나타내기도 한다고 밝혔다.

돌연변이 발생시기와 영향을 받는 뇌의 부위를 예측하기 위해 연구팀은 혈액 DNA 샘플에서 추출한 배열자료를 각기 다른 연령대(태어날 때부터 성인까지)를 대표하는 뇌 부검의 유전자 발현 데이터와 비교했다. 이를 통해 관련 유전자들이 뇌의 어느 부분에서 나타나는지, 언제 발현되는지에 관한 사실들을 발견할 수 있었다. 그 결과 자폐스펙트럼장애(ADS)를 가진 피험자들의 PZM은 편도체에서 불균형하게 발현된다는 사실이 새롭게 드러났다. 연구팀은 "편도체가 자폐증에서 중요한 역할을 하는 뇌 부위라는 사실은 흥미로운 발견"이라고 강조했다.

또한 새로운 연구가 향후 간질, 지적 장애, 정신분열증, 뇌 기형과 같은 복잡한 뇌 질환이 태아기 발달 중 발생하는 비유전적 돌연변이로부터 발생할 수 있음을 뒷받침하는 근거로 제시될 수 있을 것이라고 덧붙였다.