병 그 자체도 낫기 어렵지만 투병 내내 ‘합병증’과 싸워야만 하는 당뇨병이나 고혈압, 암 등의 환자가 어떤 합병증에 걸릴 수 있는지 미리 예측할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

정보전자융합공학부/생명과학과 김상욱 교수, 시스템생명공학부 박솔잎씨, 생명과학과 장승기교수, 경희대 박주용교수 연구팀은 ‘질병 유발 유전자의 세포 내 단백질 위치 비교를 통한 질병 발생 패턴 분석과 예측’ 기술 개발에 성공, 세계적인 과학전문 저널 ‘네이처(Nature)’의 자매지인 ‘몰레큘러 시스템즈 바이올로지(Molecular Systems Biology)’ 온라인판을 통해 발표했다.

인간이 걸리는 질병의 대부분은 여러 유전자의 상호 작용에 의한 것으로, 암이나 당뇨병의 경우 유전자 간의 상호작용이나 질병의 발생 패턴을 밝히는 것은 특히 어려운 것으로 알려지고 있었다.
또, 당뇨병 등 다양한 합병증이 수반되는 질병의 경우, 질병 위험인자를 통한 예측 방법이 이용됐으나, 이는 의사나 의료기관의 규모에 따라 좌우되는 등 그 한계가 있었다.
연구팀은 100만여명의 데이터를 통해 다양한 질병을 일으키는 유전자의 세포내 단백질 발현 위치와 상호작용을 분석, ‘현대인의 질병’으로 불리는 당뇨병과 고혈과 같은 질병과 합병증의 발생 패턴을 밝혀내는데 성공했다.
이 같은 패턴 규명은 새로운 환자들과의 유전자 비교를 통해 합병증을 미리 예측해낼 수 있도록 한다는 점에서 큰 의미가 있다.

또, 단순히 상호작용 분석에 의해 결과를 도출했던 기존의 방법과는 달리, 이 방법은 세포내 단백질의 위치까지 분석대상에 추가함에 따라 예측 정확도는 2배나 향상시켰을 뿐 아니라 환자에게는 질병의 진단과 함께 발생 가능한 합병증을 예측해 발병을 최소화할 수 있는 장점을 가지고 있다.

이처럼 합병증을 예측하는 시스템은 아직까지 도입되지 않고 있어, 당뇨병 환자의 경우 최소 1년에 한 번은 합병증 검사를 받아야 했다.
현재 미국 등 선진국에서는 합병증 예측 시스템을 진단의학에 도입하고자 관련 연구에 박차를 가하고 있는 상태다.

김상욱 교수는 “이번 연구성과는 합병증이 빈발하게 일어나는 질병을 가진 환자들이 합병증에 대해 조기에 대응할 수 있도록 한다는 점에서 의미가 크다”며 “특히
유전자 위치와 상호작용 등 다각도의 유전자 분석을 통해 개인에 따른 차이를 더욱 정확하게 밝혀낼 수 있다면 합병증 최소화는 물론 질병 예방에도 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 교육과학기술부의 세계수준의 연구중심대학(WCU) 사업, 미래기반기술개발 사업, 시스템 바이오다이나믹스 국가 핵심연구센터의 지원 하에 수행됐다.