〇 최첨단 유전자 연구인 ‘에피게놈’을 당뇨병 등의 생활습관병과 정신질환과 같은 만성화 되기 쉬운 질병 치료에 활용하는 의학연구가 활발히 진행 중임. 유전자의 움직임을 ‘온’, ‘오프’하는 기능을 가진 에피게놈이 노화와 스트레스, 식생활의 영향을 받기 쉬운 것으로 밝혀졌기 때문. 약으로 유전자를 정상 상태로 되돌릴 수 있다고 전문가들은 보고 새로운 치료법 개발을 목표로 함
- 고혈당상태가 지속되어 신장 기능에 손상이 생기는 당뇨병성신증(당뇨병으로 인해 신장에 장애가 발생한 병). 신장 세포의 특정유전자에 브레이크 역할을 하는 ‘메틸기’가 붙기 어렵게 되는 것이 발병 원인일 가능성이 높다고 동경대학 최첨단과학기술연구센터의 연구팀이 밝혀냄
- 후지타 토시로(藤田 敏郎）특임교수와 마루모 타케시(丸茂 丈史）특임강사는 혈당치가 높은 당뇨병성신증을 앓고 있는 모델 쥐를 사용하여 연구함. 신장 세포의 DNA를 조사한 결과 콩밭 기능을 쇠약하게 만드는 유전자를 멈추게 하는 메틸기가 붙어있지 않아 이상이 발견됨
- 당뇨병과 같이 혈액 중의 혈당이 늘어나면 메틸기가 떨어지기 쉽다고 판단됨. 혈당치를 낮추는 약을 투여하면 메틸기가 붙게 되어 쇠약하게 만드는 유전자가 멈춤
- 후지타 특임교수는 “메틸기를 떨어지지 않게 하는 약재가 있다면 신증을 치료할 수 있을지도 모른다”고 설명
- 호시(星）약학대학의 나리타 미노루(成田 年)교수 팀은 외상 등을 원인으로 상처가 나은 후에도 격한 진통이 지속되는 신경장해성 동(冬）통의 치료연구에 활용. 쥐 실험에서는 척수 세포에서 염증단백질을 만드는 유전자의 일부에 원래 붙어야하는 메틸기가 존재하지 않는 것이 밝혀졌음. 신경이 상처가 난 후에 통증을 일으키는 물질을 방출하여 메틸기를 떨어뜨리고 통증을 장기화시킨다고 보고 있음
- 나리타 교수는 “상처가 난 직후에 의료용 마약 등을 사용하여 통증을 억제하면 메틸기가 떨어지지 않고 통증이 만성화되지 않는다”고 보고, 동물실험을 진행하고 있음
- 이화학연구소의 카토우 타다후미(加藤 忠史）팀은 쌍극성장해(조울증)을 대상으로 신경전달물질인 세로토닌을 바르게 전달하는 유전자와 발병과의 관련성을 조사함
- 한쪽만 쌍극성장해를 앓고 있는 일란성의 쌍둥이를 대상으로 혈액세포의 DNA를 해석함. 환자의 ‘세로토닌 운반유전자’의 일부에 메틸기가 붙어 유전자가 활동하고 있지 않았음. 발병하지 않은 사람은 거의 대부분 붙어있지 않아 유전자는 정상적으로 기능하고 있었음
- 아동기에 받은 스트레스 등의 환경요인이 변화를 일으켰을 가능성도 있다고 함
※ 에피게놈은 DNA에 새겨져 있는 게놈(전체유전정보)에서 생명활동에 필요한 정보를 끌어내는 역할을 함. 인간의 신체를 구성하는 약 60조개 세포의 게놈이 모두 같음에도 불구하고 피부와 신경, 근육 등이 다른 이유는 에피게놈에 의해 유전자가 ‘온’, ‘오프’되기 때문. 구체적으로 유전자의 특정한 장소에 메틸기 등의 분자가 붙거나 떨어지거나 하는 화학변화에 의해 일어남
- 인간의 에피게놈은 약 200종류인 세포마다 각각 다름. 이 때문에 의학응용에 연결하기 위해서는 막대한 정보량을 해석할 필요가 있음. 시컨스라고 불리는 최첨단 해석장치 등이 보급된 2000년대 중반부터 연구가 국내외에서 급속히 진행됨
- 먼저 암 분야에서 선행됨. 백혈병의 앞 단계에 있는 척수이형성증후군에서는 암억제유전자에 메틸기가 붙는 것을 방지하는 약이 개발되어 일본을 포함한 유럽과 미국에서는 치료약으로 사용하고 있음
- 당뇨병 등의 생활습관병과 우울증 등의 정신질환의 발병, 재발과 에피게놈과의 관계가 밝혀짐에 따라 향후 치료약의 개발경쟁이 본격화될 전망
- ‘에피게놈 약’은 치료를 필요로 하는 장기와 조직에만 약제가 도달하도록 주의해야 함. 다른 장기나 조직에 작용하면 정상적인 에피게놈에 이상이 발생할 가능성이 있기 때문. 실용화에는 약전달시스템(DDS)의 활용 등이 필요함
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