유전성녹내장 안구장애 악화 유전자변이 발견

[송예숙]

발행일: 2003/06/19

유전성녹내장 안구장애 악화 유전자변이 발견 파킨슨병 치료제 레보도파 투여시 녹내장 예방

	【뉴욕】 사람의 유전성 녹내장의 원인이 되는 변이 유전자를 가진 마우스에서 그 원인이 되는 구조적 안구구조를 악화시키는 제2 유전자변이가 발견됐다. 잭슨연구소 하워드휴즈 의학연구소(HHMI) 연구원 Simon W. M. John 박사팀이 Science(299:1578-1581)에 발표한 연구에 따르면, 새롭게 발견된 유전자 변이는 레보도파의 생산에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 박사팀은 파킨슨병 치료에 이용되는 레보도파를 투여하면 녹내장을 예방할 수 있다고 시사했다. 眼房水 배액구조에 이상 John 박사팀은 마우스를 이용하여 단백질 Cyp1b1를 코드하는 유전자 결손-사람의 원발성 선천성 녹내장(PCG)에서 나타나는 것과 동일한 결손－이 녹내장 발생에 어떤 영향을 미치는지 검토했다. 마우스 검토에서는 안압을 조절하는 안구배액구조가 비정상적으로 형성돼 있는 것으로 판명됐다. 이러한 안구 이상은 전구(anterior segment) 발육 부전으로 알려져 있다. PCG 환자를 치료하는 이 연구소 Richard Smith 박사는 “마우스에서 발견된 문제는 사람에 대한 이 질환의 이해도를 높여 줄 것이다. 사람 PCG를 해명할 때 나타나는 문제점 중 하나는 장기간 녹내장을 일으키지 않고 수술이나 여러 약제를 투여받고 있지 않은 환자례가 거의 보고되지 않았다는 것이다. 따라서 사람 조직을 검사할 수 있게 된 시점에서는 해부학적 결손을 판정하기가 상당히 어렵다”고 지적한다. 레보도파 생산 관련한 치로시나제 유전자가 변이 John 박사는 “현재의 궁금증은 PCG를 가진 일부 유아는 중증의 녹내장을 가지고 있는 반면 만발성 장해만을 갖고 있거나 전혀 영향을 받지 않는 유아가 있다는 점이다. 따라서 이 질환 과정에 영향을 미치는 여러 유전적·환경적 인자가 있다고 추정된다. 이러한 인자는 서로 작용하여 일부 증례에서는 다른 인자에 비해 상대적으로 배액구조에 큰 영향을 미칠 것”이라고 말한다. Cyp1b1이 결손된 아르비노마우스는 유색소 마우스에 비해 나쁜 병리를 보인다는 관찰결과에서 볼 때 잠재적인 유전적 인자의 단서를 얻을 수 있다. 이 연구소 Richard Libby 박사팀은 각종 마우스의 유전적 교배를 통해 단지 색소만 나는 마우스를 만들었다. 최종적으로 녹내장 중증도의 중요한 수식 물질을 정확히 지적하고, Cyp1b1 음성 마우스에서는 치로시나제 효소를 코드하는 유전자 상태를 통해 녹내장의 중증도가 정해진다는 사실을 증명했다. 치로시나제 효소는 아미노산인 치로신을 색소 분자의 전구체인 레보도파로 변환시키는 중요한 촉매로서 색소 형성 과정에 관여하고 있다. 박사팀은 또 치로시나제 유전자에서 나타나는 변이가 FOXC1 유전자 결손(사람에서 PCG 및 다른 종류의 녹내장 원인이 된다) 마우스에 어떤 영향을 미칠지를 검토했다. 치로시나제 결손 FOXC1 마우스 역시 안방 배액계에 중증의 이상을 나타낸다는 사실이 판명됐다. 한편 레보도파가 이러한 결손이 해소되는지를 판정하기 위해 박사팀은 Cyp1b1 및 치로시나제 양쪽이 결손된 임신 마우스에 레보도파를 첨가한 사료를 주었다. 그 결과, 레보도파를 투여받은 마우스에서 태어난 마우스새끼는 중증의 이상이 예방된 것으로 나타났다. 레보도파 이용 신중해야 John 박사는 다른 효소인 치로신 히드록시라제 역시 레보드파 생산에 관여하고 있기때문에 안구의 전구발생 및 PCG의 중증도에 영향을 미치는 또 다른 생화학적 경로라고 지적했다. 박사는 “종합해 보면 이번 소견은 전구발생 및 각종 유전자가 원인인 녹내장에서 나타나는 레보도파를 연구하는데 새로운 길을 열었다. 레보도파가 중요한 분자라는 사실이 전구발생 이상 및 녹내장의 원인이 되는 기존의 유전자의 여러 기능과 관련이 있을 가능성도 있다. 이러한 기존 유전자의 대부분은 전구구조가 발생하는 신경관세포에서 나타나는 치로신 하이드록시라제에 영향을 미친다. 따라서 이번 연구는 다른 유전자에 의해 발생하는 전구 발생 장애에 대한 개념적 관련성을 제시하여 향후 실험에 중요한 틀이 될 것”이라고 말했다. 박사팀은 이미 파킨슨병 치료에 사용되는 레보도파를 녹내장의 치료에 이용하는 것은 신중해야 한다고 지적하고 “레보도파는 신경계에 작용하는 분자로, 이러한 치료가 임상적으로 입증되기 전에 동물이나 사람을 대상으로 신중한 연구가 필요하다”고 밝혔다. 박사는 “레보도파를 투여하기 보다는 치로시나제 효소 자체를 증강시키는 방법이 더 유용하다”고 덧붙였다.

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