본교 이진아 교수 연구팀(이하 연구팀)이 자폐증과 연관된 새로운 돌연변이를 규명해 ‘분자 정신의학’에 발표했다. 이 교수는 서울대 강봉균 교수, 경북대 이경민 교수 등과 공동연구를 진행해 논문의 공동교신저자로 참여했다. 연구팀은 자폐증 환자의 유도만능 줄기세포를 제작하고 신경세포로의 세분화 연구를 주도해 특이적인 유전자 돌연변이를 찾아냈다. 이번 연구는 환자 맞춤형 연구의 플랫폼을 제시했다고 평가받는다.
자폐증은 의사소통이나 사회적 교류에 어려움을 겪는 신경발생학적 병증으로 환자마다 증상과 원인이 달라 생물학적 기전 연구가 어렵다. 현재 치료법이나 질환 특이적 치료제도 전무한 실정이다. 연구팀은 자폐 환자의 발병기전 연구와 치료법 개발이 시급하다 판단해 연구를 진행했다. 더불어 환자 맞춤형 진단에 주목했다. 연구는 환자를 진단하고 증상을 파악하는 의사과학자와 자폐의 발병기전 연구를 수행하는 기초과학자들의 협업으로 진행됐다. 공동 연구진은 자폐 환자의 피부세포 *역분화를 통해 역분화 줄기세포를 만들고 이를 다시 신경세포로 분화해 환자의 자폐 증상과 문제를 알아봤다. 연구팀은 환자의 피부조직에서 만능줄기세포를 제작하고 검증해 환자 맞춤형 모델을 만들었다. 신경세포로의 분화 연구를 주도해 자폐증 환자의 특이적인 유전자(DSCAM) 돌연변이를 찾아냈다.
DSCAM(Down syndrome cell adhesion molecule)은 신경계 전반의 발달 과정에서 나타나는 세포 간 접합 단백질이며 *시냅스 형성에도 관여한다. 본 연구를 통해 DSCAM 돌연변이를 가진 자폐 환자들에게 *NMDA 수용체의 기능을 조절하는 약물을 치료해 환자 맞춤형 치료를 앞당길 수 있다.
연구팀은 현재 다양한 종류의 신경정신질환의 원인 규명과 약물 개발을 위해 환자 맞춤형 모델을 개발하고, 이를 활용하는 연구를 진행 중이다. 최근에는 주목받고 있는 조현병의 원인을 규명하고 있다. 조현병 증상과 발병이 환자마다 달라 생물학적 기전 연구에 어려움이 있다. 현재 연구팀은 서울대학교 권준수 교수와 협업을 통해 조현병 환자 맞춤형 모델을 제작해 질환의 원인을 규명하는 중이며 치료제 개발을 위해 노력하고 있다.
생명시스템과학과 이진아 교수는 “개인으로부터 만들어진 만능줄기세포를 이용한 환자 특이적 모델은 생물학적 기전 연구 및 치료제 개발에 획기적인 플랫폼”이라고 전했다. 더불어 “개인 맞춤형 진단 및 치료가 핵심인 현대 정밀의약 분야에서 환자 맞춤형 연구 모델은 치료제 개발의 가속화에 크게 기여할 것”라고 말했다. /이소윤 기자
*역분화: 세포의 운명이 결정된 세포를 모든 종류의 세포로 만들어질 수 있는 줄기세포로 되돌리는 역행 과정
*시냅스: 신경계 속 신경세포와 신경세포 사이에서 의사소통이 이뤄지는 작은 틈새 공간
*NMDA: 신경세포에서 발견되는 글루탐산 수용체 및 이온 통로 단백
