‘심근병증(cardiomyopathy)’은 심부전을 일으키는 원인들 중에서도 매우 중요한 요인으로 꼽힌다. 치명적 질환인 심부전 주요 원인인 데다가, 사람마다 유형이 다양하고 발병 원인도 명확하게 밝혀지지 않아 난치성 질환으로 꼽힌다.
서울아산병원 연구팀이 심근병증의 원인이 되는 유전자를 밝혀내, 심근병증 표적 치료제 개발 가능성을 제시했다. 연구 결과는 「유럽 심장학회지(European Heart Journal, IF=38.1)」에 최근 게재됐다.
심부전 주요 원인, 심근병증이란
심근병증은 심부전 주요 원인으로, 심장이 제 기능을 하지 못하면서, 몸에 혈액 공급이 제대로 이루어지지 않는 질환이다. 이 때문에 평소 쉽게 숨이 차게 되고 금방 피로해진다. 다만, 심장이 제 기능을 하지 못한다는 결과가 같을 뿐, 그 구체적인 양상은 여러 가지로 나타난다.
심장근육이 약해지거나 얇아져 심실이 늘어나는 ‘확장성 심근병증’, 심장근육이 비정상적으로 두꺼워져 심실 내부 공간이 좁아지는 ‘비후성(비대성) 심근병증’, 심장근육 일부가 혈액을 공급하지 못하는 ‘허혈성 심근병증’ 등 유형이 다양하다. 이 또한 넓은 관점에서 분류한 것으로, 실제로 나타나는 유형들은 그 양상 등에 따라 훨씬 더 복잡하게 나뉜다.
한편, 심근병증이 발생하는 근본적인 원인도 명확하게 밝혀진 바가 없다. 이 때문에 증상이 발생할 경우, 원인을 치료하기보다 심장이 약해질 때 나타나는 반응을 조절하는 방식으로 치료해왔다.
심근병증 원인 유전자 발견
서울아산병원 심장내과 이상언 교수와 병리과 황희상 교수 연구팀은 최근 이 문제를 해결하기 위한 연구를 진행했다. 심근병증을 앓고 있는 환자 37명을 대상으로, 심장조직 내 유전자 작동을 분석했다. 환자 37명과 대조군 7명의 심장조직을 활용, 총 1만2천8백 개의 유전자를 도출해 대규모 분석을 실시했다.
분석 방법으로는 ‘공간 전사체학(Spatial Transcriptomics)’이 활용됐다. 세포 내 유전자 발현을 분석하는 기존의 기술에, ‘조직 내 위치 정보’를 결합한 최신 분석법이다.
공간 전사체학 분석법은 조직 내 정상부위 또는 손상 발생 부위 등 특정한 부위에서, 어떤 세포가 어떤 유전자를 발현하는지를 시각화할 수 있다. 즉, 조직이 손상되는 양상에 따라, 각 세포별 유전자 변화가 어떻게 이루어지는지를 보여준다.
이 기법을 활용해 분석한 결과, 연구팀은 심근병증 발병에 관여하는 유전자를 밝혀내는 데 성공했다. 여기에는 기존까지 심근병증과의 연관성이 잘 알려지지 않았던 유전자들도 포함됐다.
심근병증 치료제 개발 기대
이번 연구는 심장조직을 정밀하게 분석해 대규모의 유전자를 도출하고, 세포 구성 및 유전자 발현 단위에서의 차이를 규명한 최초 연구였다는 점에서 큰 의의를 갖는다. 심근병증 발병에 관여하는 유전자를 밝혀낸 만큼, 향후 심근병증 치료제 개발을 위한 실마리를 제공해줄 것으로 기대된다.
병리과 황희상 교수는 “이번 연구를 바탕으로 심근병증의 병태생리 기반 정밀진단이 가능해지고, 향후 정밀의학 기반 맞춤치료제 개발에도 큰 단서를 제공할 것으로 기대된다”라고 말했다.
심장내과 이상언 교수는 “심근병증은 급사의 원인이 될 수 있는 심부전 주요 원인임에도 불구하고, 현재까지 심장 기능 저하에 따른 공통된 반응을 조절하는 데 초점이 맞춰져 있었다”라며, 심근병증의 다양한 병리적 양상과 세포 반응을 정밀 분석할 수 있는 기반 데이터를 구축한 데 의의가 있으며, 이를 바탕으로 심근병증 자체를 표적으로 하는 치료제 개발로 이어질 수 있도록 연구를 지속하겠다”라고 말했다.
한편, 이번 연구는 미국 의학연구소인 스크립스 연구소(Scripps Research), 그리고 카이스트(KAIST, 한국과학기술원)와 공동으로 진행됐다. 연구는 보건복지부의 ‘연구중심병원 육성 연구개발 사업과제’ 지원을 받아 시행됐다.
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