연세대 의대 김동욱 교수(사진)팀은 유전자에 문제가 있어 생기는 병인 ‘취약 X 증후군(Fragile X Syndrome)’을 치료할 단서를 찾았다고 4일 밝혔다. 남성 3600명 중 1명꼴로 발병하는 취약 X 증후군은 정신지체 질환 중 하나다. 남성 정신지체 환자의 6%, 자폐증 환자의 5%가 이 질병을 앓는다.
유전자는 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T)이라는 네 종류의 염기 30억쌍이 배열된 형태로 구성됐다. 취약 X 증후군은 FMR1이라는 유전자(DNA) 위쪽에서 CGG라는 서열이 비정상적으로 늘어나 FMR1의 발현이 멈췄을 때 생긴다. 취약 X 증후군 환자의 FMR1에는 CGG 서열이 200개 이상이다. 정상인의 경우 55개 이하다.
연구진은 취약 X 증후군을 앓는 환자의 세포를 이용해 역분화줄기세포(iPS)를 만들고, 크리스퍼 유전자가위를 이용해 반복된 CGG 염기서열을 제거했다. 그 결과 ‘CpG 섬(CpG island)’이라는 염기서열이 활성화되면서 FMR1이 다시 정상적으로 작동하는 것을 확인했다. iPS는 세포에 유전자나 단백질 등을 넣어 생체시계를 거꾸로 돌려 만든 줄기세포다. 크리스퍼 유전자가위는 유전자의 특정 부위를 절단할 수 있는 인공 효소다.
김동욱 교수는 “CGG 서열이 비정상적으로 많이 반복된 것이 CpG 섬의 활성화를 조절하고 이것이 질병 원인 유전자인 FMR1을 켜고 끈다는 것을 알게 된 것”이라면서 “앞으로 취약 X 증후군을 치료하는 연구에 중요한 단서를 제공한 의미가 있다”고 말했다. 연구결과는 학술지 셀 리포트(Cell Repots)에 지난 2일 게재됐다.