다운증후군 원인 과잉 염색체 제거 성공

환자 iPS세포서 불필요한 염색체 제거…세포활동 정상 회복

이정희 기자 (jhlee@medipana.com)2025-02-24 10:10

日 연구팀 보고

[메디파나 뉴스 = 이정희 기자] 다운증후군 환자의 세포에서 원인이 되는 과잉 염색체를 제거하는 방법이 개발됐다. 

일본 미에대를 비롯한 연구팀은 유전자를 바꿔적는 게놈편집기술을 이용해 다운증후군 환자의 iPS세포로부터 불필요한 염색체를 제거하면 세포의 활동이 정상으로 회복되는 것으로 확인했다고 발표했다. 그대로는 임상에 활용할 수 없기 때문에 앞으로는 염색체를 절단하지 않고 그 작용을 억제하는 방법을 개발한다는 목표이다. 연구논문은 '미국 국립과학원 회보 넥서스'(PNAS Nexus)에 18일 게재됐다.

다운증후군은 일본에서만 환자 수가 약 8만명으로 추정된다. 유소아기부터 지적장애가 나타나고 40세 이후에는 알츠하이머병을 발병하는 사람도 많다. 사춘기 이후에는 갑자기 그동안 할 수 있었던 것을 할 수 없게 되는 퇴행증상이 나오는 경우도 있다.

연구팀은 우선 증가한 염색체를 구분하기 위해 그 염색체만 갖고 있는 게놈배열을 특정지었다. 특정 배열을 표지자로 게놈편집기술로 염색체를 절단한 결과, 최대 37.5%의 확률로 불필요한 염색체를 제거할 수 있었다.

제각각이 된 염색체는 생체 속에 원래 갖추고 있는 메커니즘으로 핵 밖에 나와 있었다. 불필요한 염색체를 제거한 iPS세포는 정상세포에 비해 유전자의 상태나 세포증식 속도 등이 같은 것으로 확인할 수 있었다. 

단 이번 성과를 그대로 의료에 활용하기는 어렵다. 게놈편집으로 불필요한 염색체를 절단해도 100% 제거되지 않기 때문이다. 제거되지 않은 염색체는 복원되는데, 복원과정에서 중복과 결손 등이 일어나 원래 염색체와 다른 배열이 될 가능성이 높다.

연구팀은 "게놈조작이 일어나기 때문에 매우 위험해서 실제 임상에 사용할 순 없다"라고 지적했다. 또 완전히 제거하면 부작용 우려가 증가한다. 따라서 연구팀은 "과잉 염색체 배열에 주목하면 효율적으로 제거할 수 있음이 시사됐다. 염색체를 절단하지 않고 작용을 억제하는 방법을 개발할 계획"이라고 설명했다. 
 

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