국내 연구진이 유선암에 걸린 개의 ‘유전자(DNA) 변이 지도’를 개발했다. 개의 유전정보는 이미 15년 전 해독됐지만, 암을 유발할 수 있는 전체 유전체를 대상으로 유전자 변이 지도를 만든 건 이번이 처음이다.
한국연구재단은 김상우 연세대 의과대학 교수를 주축으로 가톨릭 의대·건국대 수의대·광주과학기술원으로 이뤄진 공동연구팀이 이번 유전자 변이 지도를 개발해 개 암의 유전자변이 패턴을 파악하는 데 성공했다고 17일 밝혔다.
유전자 변이 지도는 하나의 질병에서 반복적으로 나타나는 모든 유전변이의 종류와 빈도를 망라한 것이다. 질병의 원인·진단·치료를 판별하는 데에 중요하게 사용된다.
사람은 암을 일으킬 수 있는 유전자변이가 대부분 밝혀져 환자 각각이 가진 특징적 유전변이를 토대로 최적의 치료를 제공하는 정밀의료가 이뤄진다.
반면, 개의 경우 사람과 유사한 모양과 과정으로 암이 진행한다고 알려져 있지만, 암을 일으키는 유전변이는 명확히 밝혀지지 않았다.
최근 반려견의 위상이 가족 수준으로 높아짐에 따라 수술, 항암치료 등에 버금가는 치료를 실시하는 경우가 증가하고 있어 관련 연구의 필요성이 제기됐다.
연구팀에 따르면 유선암에 걸린 개 191마리로부터 종양 시료를 수집한 후 유전체, 전사체 데이터를 생산하고 이를 생물 정보학 기법으로 분석해 유전자 변이지도를 완성했다.
이를 통해 유전체를 검사한 결과, 인간 유방암의 대표적 발암원인인 PIK3CA 유전자에 반려견 또한 다수의 유전변이가 나타나는 것을 확인했다. 이는 개에서 발생하는 유선암과 인간의 유방암이 비슷한 유전자 고장에 의해 발생함을 의미한다.
또 인간 발암과정에서 나타나는 유전변이(TP53, PTEN)도 나타났다.
전사체 분석 결과, 같은 유선암이지만 유전자 발현의 정도에 따라 더 예후가 좋지 않은 아형(subtype)이 존재하며, 이는 사람 종양에서 알려진 아형과도 밀접한 관련이 있음이 밝혀졌다.
이외 다수의 유전자 복제 수 변이, 생식세포 변이가 밝혀졌고, 모두 인간의 암 유전자 범위 내에 있음이 확인됐다.
연구팀은 “사람과 같은 환경에서 생활하는 반려견에서 자연적으로 생긴 암을 분석한 것이라는 점에서 사람의 암에 대한 이해도 도울 것으로 기대 된다”며 “이번 연구성과는 사람의 암에 대한 접근을 개의 치료를 위해 적용해 볼 수 있는 이론적 근거가 될 것”이라고 말했다.
이번 연구 성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’에 게재됐다.