최근 연구진은 알츠하이머병(AD)과 관련된 희귀 유전체 변이를 찾기 위해 처음으로 전체 게놈 시퀀싱(WGS)이라는 첨단 기술을 사용하여 이전에 알려지지 않았던 13개의 알츠하이머병 유전자를 성공적으로 확인했습니다.
또한 연구진은 이 유전자 변이가 시냅스 기능, 신경 발달, 신경 가소성과 관련이 있다는 사실을 발견했습니다.
이러한 혁신적인 발견을 통해 연구자들은 알츠하이머병의 신약 및 치료법 개발을 위한 새로운 표적을 설정할 수 있을 것으로 보입니다.
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알츠하이머 및 치매: 알츠하이머 협회 저널에 게재되었습니다, 이 연구는 알츠하이머병 진단을 받은 여러 구성원이 포함된 605개 가족 2,247명의 전체 게놈을 시퀀싱했습니다.
그런 다음 이 연구는 관련성이 없는 1,669명의 WGS 데이터 세트를 사용하여 복제되었습니다.
연구진은 분석을 통해 AD와 관련된 13개의 희귀 유전자 변이를 발견했습니다.
놀랍게도 이러한 유전자 변이는 시냅스 기능, 뉴런의 발달, 신경 가소성과 관련이 있는 반면, 이전에 발견된 알츠하이머 유전자는 아밀로이드 축적 및 신경 염증과 관련이 있는 것으로 나타났습니다.
이 연구는 알츠하이머 치료 기금과 국립보건원의 지원을 받았으며, 연구진은 매사추세츠 종합병원(MGH), 하버드 T.H. 찬 공중보건대학원, 베스 이스라엘 디코니스 메디컬 센터의 연구진으로 구성되었습니다.
희귀 유전자 변이를 식별하는 것이 중요한 이유는 무엇인가요?
이전 연구에서는 알츠하이머 유전자를 확인하기 위해 게놈 전체 연관성 연구(GWAS)를 사용했습니다.
GWAS를 진행하는 동안 연구자들은 참가자의 게놈을 스캔하여 알츠하이머병과 같은 특정 질병을 가진 사람들에게서 더 자주 발생하는 일반적인 유전자 변이를 찾습니다.
이러한 형태의 연구의 문제점은 지금까지 AD와 관련된 일반적인 게놈 변이가 AD의 유전성의 절반 미만을 차지한다는 것입니다.
표준 GWAS는 인구의 1% 미만에서 발생하는 변이로 설명되는 희귀 유전자 변이를 식별하지 못합니다.
이 새로운 연구는 게놈의 전체 DNA 서열을 스캔하는 WGS를 사용했기 때문에 연구자들은 새로운 희귀 게놈 변이를 발견할 수 있었습니다.
AD와 관련된 흔하지 않은 유전자 변이를 식별하는 것이 중요한 이유는 무엇인가요?
이 연구의 저자 중 한 명인 신경학 부의장이자 MGH의 유전학 및 노화 연구부 책임자인 루돌프 탄지 박사는 희귀 유전자 변이는 알츠하이머병의 생물학에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있다고 말합니다.
게다가 희귀 유전자 변이는 매우 많습니다: 모든 인간은 5천만~6천만 개의 게놈 변이를 가지고 있으며, 그 중 77%는 희귀한 변이입니다.
새로 발견된 알츠하이머 유전자는 향후 연구에 어떤 영향을 미칠까요?
미래는 어떻게 될까요?
탄지는“이 연구를 통해 우리는 질병의 유전적 환경의 많은 부분을 놓치고 있는 표준 GWAS와 일반적인 유전체 변이와 질병의 연관성을 뛰어넘는 새로운 템플릿을 만들었다고 생각합니다.”라고말했습니다.
지난 10년 동안 탄지와 그의 동료들은 3D 세포 배양 모델과 뇌 오가노이드를 만들었으며, 이러한 도구를 사용하여 새로 발견된 13개의 유전자 변이를 신경세포에 삽입했을 때 어떤 일이 일어나는지 알아볼 계획입니다.
과학자들은 이 발견을 어떻게 활용할 수 있을까요?
과학자들은 일반 인구에서 이 13가지 새로운 희귀 유전자 변이의 유병률을 연구하기 시작할 수 있습니다.
또한 동물 모델에서 이러한 유전자 변이를 연구하여 뇌 기능에 어떤 영향을 미치는지 평가할 수도 있습니다.
또한 다른 연구자들은 다른 신경학적 질환을 연구하기 위해 WGS를 사용할 수도 있습니다.
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알츠하이머병은 특정 유전자 하나에 의해 발병하는 것이 아니며, 이 연구를 통해 과학자들은 알츠하이머병 발병 위험을 높이는 유전자 변이에 대해 더 많이 알아가고 있습니다.
이 13가지 새로운 유전자 변이의 발견은 새로운 AD 치료법 개발을 안내하고 지원하는 데 도움이 될 수 있습니다. Scantox는 1977년부터 최고 수준의 발견, 규제 독성학 및 CMC/분석 서비스를 제공하는 GLP/GCP 준수 임상시험수탁기관(CRO)인 Scantox의 계열사입니다.
Scantox는 중추신경계(CNS) 질환, 희귀 질환 및 정신 장애와 관련된 전임상 연구에 중점을 두고 있습니다.
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