국내 연구팀이 심장질환의 발병 원인을 밝혀냈다. 새로운 치료 표적을 제시해 앞으로 관련 치료제 개발에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

심근(심장근육) 이상으로 발생하는 확장성 심근병증(Dilated Cardiomyo pathy, DCM)은 심실의 확장과 수축 기능장애가 동반되는 증후군이다. 국내의 경우 10만 명 당 1~2명의 높은 유병률을 보인다. 이 질환의 정확한 원인은 그동안 알려지지 않았다.

연구팀은 확장성 심근병증 가족으로부터 역분화줄기세포(유도만능줄기세포, iPSC)를 얻었다. 이를 심근세포로 분화시켜 질환 원인을 밝히기 위한 연구에 나섰다. 유전자가위 기술로 특정 단백질 유전자의 변이를 정상으로 교정했을 때 분화된 심근세포 핵막이 정상적으로 돌아오는 것을 관찰했다. 반대로 변이를 유발했을 때 핵막 이상이 나타나는 것을 확인했다.

유전자 변이에 의한 핵막의 비정상적 형태가 세포의 후성유전학적 변화를 일으키고 최종적으로 혈소판유래성장인자(PDGF)란 특정 신호전달체계를 비정상적으로 활성화시킨다는 사실을 알아냈다. 이번 연구결과는 질환의 표적을 제시함과 동시에 미국 식품의약국(FDA) 허가를 받은 기존의 일부 약물을 질환 모형에 적용함으로써 새로운 심장질환 치료제 개발 가능성을 보여준 것으로 기대된다.

이번 연구는 이재철 성균관대 약학과 교수가 미국 스탠퍼드대(Stanford)와 공동연구로 진행됐다. 연구성과는 국제학술지 '네이처(Nature)' 7월 18일(논문명 : Activation of PDGF pathway links LMNA mutation to dilated cardiomyopathy)에 실렸다.

이재철 교수는 “환자의 유전정보 등을 통해 질환을 예측할 수 있는 정밀의학(precision medicine) 시대를 맞아 이 같은 예측체계를 실험적으로 검증할 수 있는 기술이 필요한 상황”이라며 “이번 연구는 환자 특이적 역분화 줄기세포를 이용해 특정 질환을 실험실 수준에서 정밀하게 모형화할 수 있음을 보여주는 사례”라고 설명했다. 정밀의학 시대에 역분화 줄기세포와 유전자가위 기술을 통해 새로운 심장질환 치료제 개발 가능성을 보여준 것이라고 덧붙였다.