프랑스와 캐나다의 혈우병A 환자에게서 유전적 접근법과 기능적 접근법을 함께 활용하여 실험을 한 결과, 'F8 유전자' 일부에서 새로운 돌연변이를 발견했다.

"유전적으로 해결되지 않는 혈우병A 환자들의 도전 : F8 유전자 염기서열 분석과 기능 검사의 조합에 대한 관심"이라는 제목으로 혈우병 저널에 소개되었다.

F8 유전자의 돌연변이는 혈액응고 단백질인 8인자에 문제를 발생시킨다. 현재까지 3000여 개의 F8유전자 돌연변이가 혈우병A를 유발하는 것으로 밝혀졌다. 그러나 환자의 2%~5%는 발병 원인을 알 수 없었다.

유전자 돌연변이의 원인을 밝혀내는 것은 혈우병 환자의 치료 수준 향상과 직접적 연결이 있어 중요하지만, 그와 더불어 돌연변이 F8 유전자가 보인자로부터 태아에게 전달되는지의 여부를 산전 검사를 통해 알 수 있다는 점에서 매우 중요하다.

이 연구에서 프랑스와 캐나다의 연구원들은 유전적 원인을 밝혀내지 못한 혈우병A 환자들의 유전자를 조사했다.

이번 연구에는 중증 2명, 중등도 4명, 경증 9명 등 질병심도가 다른 혈우병A 환자 15명(프랑스인 9명, 캐나다인 6명)이 실험 대상으로 참여하였다.

이전의 유전자 염기서열 분석에서는 8인자 단백질을 생산하는 F8 유전자 영역에서 질병을 유발하는 병원성 변종을 발견하지 못했다.

그 후 과학자들은 F8 유전자 전체를 분석하기 위해 차세대 염기서열 분석기술을 사용했다. 그 결과 13명의 환자에서 인트론이라고 불리는 유전자 영역에 위치한 11개의 변종이 발견되었다. 엑손은 유전 정보를 가지고 있어 단백질 생산이 가능하지만 그와 달리 인트론은 유전 정보를 가지고 있지 않아 단백질을 만들지 못하는 DNA 영역이다.

돌연변이 중 3개는 인트론 중 한 곳에서 일시적으로 삭제된 것으로 경증 환자 6명에게서 검출됐다. 이러한 삭제는 질병을 유발하는 것으로 이전에 이미 밝혀졌다.

나머지 6가지 변종은 새로운 것이었다. 추가적인 분석에서는 DNA에서 생성되어 단백질을 만드는 메신저 RNA(mRNA)에 초점을 맞췄다.

한 환자의 돌연변이는 세포 기구(cellular machienary)가 엑손을 뛰어넘도록 했다. 이는 엑손의 정보가 8인자 단백질에 들어 있지 않다는 것을 의미한다. 다른 두 환자의 경우, 다른 돌연변이가 메신저 RNA를 단백질로 변환하기 위한 비정상적인 정지 신호를 보내 8인자 단백질 정상보다 짧게 만들었다.

한 환자는 정상적인 8인자의 메신저 RNA 염기서열을 가지고 있었다. 또한 여러 차례의 검사에도 불구하고 3명의 환자에 대해 메신저 RNA가 검출되지 않았다.

그리고 나서 세 명의 환자들의 후보 돌연변이를 소형유전자로 만들어 실험실에서 배양된 세포주에 삽입하여 돌연변이가 엑손과 인트론을 분리하는 과정인 스플라이싱을 저해하는지에 대해 조사하였다. 그러나 스플라이싱에 대한 영향은 발견되지 않았다.

연구진은 "유전적으로 해결되지 않은 프랑스와 캐나다 혈우병A 환자 15명 중 9명의 결함 원인을 규명했으며 혈우병 A를 유발할 수 있는 심층 인트론의 변형도 새로 보고했다"고 밝혔다.

그들은 "이번 연구는 질병을 유발하는 데 있어 심층 조직 서열의 중요한 역할과 무엇보다도 이러한 비번역(단백질을 암호화하지 않는 RNA)변종의 해석의 어려움을 보여주었다"고 덧붙였다.

[헤모라이프 육연희 기자]