원인 파악 어렵던 희귀 유전질환, ‘전장 유전체 분석’으로 돌파구 찾았다

‘전장 유전체 분석(GS)’으로 희귀질환의 유전적 원인을 규명한 연구결과가 나왔다. 전장 유전체 분석이란 유전체 전체를 분석해 한 번의 검사로 거의 모든 유형의 변이를 확인할 수 있는 검사 방법이다.

희귀 유전질환을 정확히 진단하고 치료하기 위해선 원인이 되는 유전 변이 확인이 매우 중요하다. 그러나 엑솜 시퀀싱이나 유전자 패널 검사 같은 기존 검사는 유전체 일부만을 분석해 중요 변이를 알아내기엔 한계가 있었다.

서울대병원 임상유전체의학과 채종희·이승복·김수연 교수 연구팀과 쓰리빌리언 서고훈 박사 연구팀은 서울대병원에서 희귀 유전질환 진료받은 국내 1452가구(총 3317명)의 말초혈액을 이용해 전장 유전체 분석을 시행했다.

그 결과, 전체 1452가구 중 46.2%(672가구)에서 질환의 원인이 되는 유전자 변이가 확인됐다. 여기서 진단이 확정된 경우는 43.5%, 진단 가능으로 분류된 경우는 2.8%였다.

특히 진단된 672가구 중 14.6%(98가구)는 기존 유전자 검사로는 원인 진단이 어려웠던 사례로 이번 전장 유전체 분석을 통해서 원인을 확인할 수 있었다. 이들 질환의 주 원인은 기존 검사로 식별하기 어려운 딥인트론 변이, 비암호화 영역 변이, 구조 변이, 반복서열 확장 변이였다.

가족 구성원을 포함해 분석하면 진단율이 48.5%로 환자 단독 검사(41.5%)보다 높아졌다. 다만 진단 가구의 7.5%만이 가족 검사가 필수적이었다. 환자 한 명만을 대상으로 한 전장 유전체 분석 역시 희귀 유전질환의 1차 진단 검사로 충분한 효율성을 보였다는 의미다.

신경근육질환과 신경 발달 장애에서 특히 진단율이 높았다. 전체 검사 대상자의 4.3%에서는 심근병증·부정맥, 암 발생 위험 증가 등의 병원성 유전자 변이가 추가 발견됐다.

질환 원인이 규명된 환자 124명은 장기적인 치료 계획을 수립했다. 지텔만 증후군과 전신 농포성 건선 환자 등에선 맞춤형 치료가 실제 진료에 적용됐다.

채종희 교수는 “이번 연구는 전장 유전체 분석이 기존 검사로는 진단할 수 없던 희귀 유전질환 환자의 원인 규명에 효과적으로 활용될 수 있음을 국내 최대 규모 환자군에서 확인한 결과”라며 “보다 정확한 유전 검사를 통해 오랜 기간이 걸리던 환자의 진단 여정을 줄이고, 가족상담, 예후 예측, 조기 치료, 맞춤형 관리로 이어질 수 있기를 기대한다”고 말했다.

한편 이 연구는 유전자 기반 질병 연구 및 정밀의학 관련 국제 학술지 ‘NPJ Genomic Medicine’에 최근 게재됐다.