알츠하이머병과 중증 코로나감염증(COVID-19)에서 동일한 유전자 변이가 일어난다.

* 본 글은 Eurekalert에 올라온 기사를 읽기 좋게 번역한 글입니다.

 

 

 

알츠하이머병과 중증 COVID-19 감염증 증상에 모두 영향을 미치는 항바이러스 유전자가 UCL 주도의 연구팀에 의해 확인되었다.

연구원들은 OAS1 유전자에 발생하는 하나의 유전적 변이가 전체 인구에서 알츠하이머병의 위험을 약 3-6% 증가시키는 한편, 해당 유전자의 관련 변이가 중증 코로나감염증 발생 가능성을 증가시킨다고 추정된다.

 

Brain 지에 발표된 이 연구결과는 두 질병의 약물 개발이나 질병 진행 추적을 위한 새로운 길을 열 수 있으며, 개발된 치료법이 두 가지 질병에 모두 사용될 수 있음을 시사한다. 이 발견은 또한 다른 조건의 감염증과 치매 증상에도 잠재적인 치료법을 제시할 수 있다.

 

주 저자인 Dervis Salih 박사는 다음과 같이 말했다. "알츠하이머병은 주로 뇌에 아밀로이드 단백질이 비정상적으로 증식하고 서로 엉키는 증상에 의해 특징지어지지만, 강력한 염증 작용도 일어나므로 알츠하이머 발병 과정에서 뇌의 면역작용 또한 강조되고 있다. 우리는 알츠하이머병과 COVID-19에서 면역체계 변화가 동일한 양상으로 일어날 수 있다는 것을 발견했다. 중증 COVID-19 감염증 환자들의 뇌에서도 염증 작용이 일어날 수 있다. 여기서 우리는 알츠하이머병와 중증 코로나감염증 발병의 위험을 함께 증가시키는 과잉 면역 반응에 기여하는 유전자를 확인했다."

 

연구팀은 OAS1 유전자와 알츠하이머병 사이의 연관성을 찾기 위해 대규모 인간 유전체 데이터를 분석한 이전 연구를 토대로 연구를 진행하였다. OAS1 유전자는 모든 뇌세포 중 약 10%를 차지하는 마이크로글리아(뇌의 면역세포)에서 발현된다. 이 유전자와 알츠하이머의 연관성을 조사하면서 그들은 2,547명의 유전체 데이터를 분석했고, 그들 중 절반은 알츠하이머를 앓고 있었다.

 

 

연구팀은 OAS1 유전자의 rs1131454라고 명명된 특정한 변이를 가진 사람들이 알츠하이머병에 걸릴 확률이 더 높고, 해당 변이를 갖고 태어나는 사람들은 알츠하이머병에 걸릴 위험이 다른 사람들에 비해 약 11-22% 높다는 것을 발견했다. 이렇게 확인된 새로운 타입의 변이는 유럽인의 절반 이상이 가지고 있다고 생각될 정도로 흔하며, 이미 알려진 유전인자들보다 알츠하이머 발병에 더 큰 영향을 미친다.

 

그들은 항바이러스 유전자인 OAS1을 알츠하이머 발병에 영향을 미치는 유전자 목록에 추가했다. (해당 유전자 목록에는 이미 수십 개의 유전 인자가 포함되어 있다.)

 

연구진은 OAS1 유전자에 대한 4가지 종류의 변이를 조사했는데, 모두 OAS1 유전자의 발현량을 감소시켰다. 그들은 알츠하이머병의 위험을 증가시키는 요인들이 이번에 발견된 OAS1 변이들과 연관되어 있다는 것을 발견했다. OAS1의 변이들은 집중 치료가 필요할 정도의 중증 코로나 감염증을 일으킬 확률을 20%까지 증가시켰다.

 

같은 연구의 일환으로, COVID-19 감염 증상이 나타나도록 처리된 면역 세포에서, 연구원들은 이 유전자가 염증 유발 단백질의 발현량을 통제한다는 것을 발견했다. OAS1 유전자가 더 약하게 발현된 마이크로글리아 세포에선 조직 손상에 대해 과잉 면역 반응이 나타남으로써 이른바 '사이토카인 폭풍'이 일어나 자가면역 현상으로 이어진다는 사실을 발견했다.

 

OAS1 유전자의 발현 정도는 나이에 따라 변하기 때문에 유전자 네트워크에 대한 추가 연구는 노인들이 알츠하이머, COVID-19, 그리고 다른 관련 질병에 더 취약해지는 이유를 이해하는 데 도움이 될 수 있다.

 

Naciye Maguseuli (UCL 치매 연구소 소속) 박사는 "이번 연구결과는 우리의 면역세포 중 일부가 두 질병의 공통적인 분자 메커니즘에 관여한다는 것을 보였다. 이는 연령에 상관없이 알츠하이머 병과 중증 코로나 감염증 모두에 대한 감수성을 증가시킬 수 있다는 것을 암시한다"고 말했다.

 

코로나 감염증 대유행의 시작 이후, UCL의 영국 치매 연구소의 연구원들은 이 바이러스의 장기적인 신경학적 영향를 조사하는 데 관심을 돌렸다. 중추신경계를 둘러싸고 있는 혈액과 체액에서 발견되는 바이오마커(biomarker)를 활용해 신경 염증과 뉴런 손상의 추적을 목표로 하고 있다.

 

살리 박사는 "만약 누군가가 코로나 바이러스 양성 반응을 보일 때 이러한 유전적 변이에 대한 간단한 검사 방법을 개발할 수 있다면, 어떤 환자가 집중 치료가 필요한 환자인지 밝혀낼 수 있을 것이다. 하지만 그것이 실현되기까지 해야 할 일들이 많다. 또한 우리 연구팀은 우리의 연구 결과가 증상 발현 전에 알츠하이머병에 걸릴 위험이 있는지 여부를 확인하기 위한 혈액 검사 개발에 도움이 될 수 있기를 바란다.

 

"우리는 또한 이 면역 네트워크가 코로나 감염증과 같은 감염병에 반응하여 활성화되면 어떤 일이 일어나는지, 그것이 신체에 지속적인 영향을 주는지, 그리고 OAS1 유전자와 관련하여 COVID-19에 대한 뇌의 면역 반응을 연구하는 것이 COVID-19의 신경학적 영향을 설명하는 데 도움이 될 것인지에 대해서도 연구를 계속하고 있다.

 

 

 

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